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[专家学者] 浙江大学高分子科学与工程学系高超

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发表于 2018-4-9 17:09:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
高超教授,浙江大学求是特聘教授、博士生导师、高分子科学研究所所长,浙江省科协第十届委员会常委、委员,浙江大学学术委员会委员。主要从事石墨烯化学与组装等方面的研究。在Nat. Commun.Adv. Mater.Acc. Chem. Res.等期刊发表SCI收录文章170余篇,他引10000余次。共同主编Wiley出版的英文专著1本,为英文专著撰写6个章节,已授权中国发明专利39项,担任Nano-Micro Lett.、《中国科学:化学》、《功能高分子学报》、期刊编委,中国能源学会专家委员会委员。入选国家第二批“万人计划”科技创新领军人才、科技部“创新人才推进计划中青年科技创新领军人才”、“浙江省151人才工程第一层次培养人员”、“Academician of Asia-Pacific Academy of Materials (APAM)”,获得“钱宝钧纤维奖 青年学者”、国家杰出青年科学基金、“GoldKangaroo World Innovation Award”、“第十二届浙江省青年科技奖”、“浙江大学十大学术进展”等人才计划或荣誉。

高超

高超
姓名:高超
职称:教授
电话:0571-87952088

1991.09——1995.07: 湖南大学化学化工学院有机化工专业,学士学位
1995.09——1998.02: 湖南大学化学化工学院精细化工专业,硕士学位
199802——2001.11: 上海交通大学化学化工学院高分子材料专业,博士学位
2001.04——2002.08: 上海交通大学化学化工学院,讲师
2002.08——2003.11: 上海交通大学化学化工学院,副教授
2006.09——2008.01: 上海交通大学化学化工学院,副教授
2008.02——2008.07: 浙江大学材化学院高分子系,副教授
2008.07—— 今: 浙江大学高分子科学与工程学系,教授,博士生导师



主要学术成果有(1)发现了氧化石墨烯液晶及二维胶粒的手性液晶相,提出并实现了连续石墨烯纤维;(2)实现了高性能石墨烯纤维超级电容器和石墨烯基纳滤膜;(3)采用非模板协同组装策略制备了超轻弹性气凝胶;(4)通过湿法纺丝,获得了多功能的石墨烯纤维无纺布及连续薄膜;(5) 通过“片折叠”概念,解决了宏观材料高导热和高柔性不能兼顾的难题,获得了大片高导热超柔性石墨烯导热膜;(6)提出“三高三连续”设计原则,研制出全天候超快长循环铝-石墨烯电池。研究成果被Nature, Nature News, Scientific American等亮点评论,认为“实现了石墨烯在现实器件应用的关键一步”、“开辟了碳纤维制备的新途径”,被美、法、澳、中国等多个课题组跟进研究。石墨烯纤维结入选Nature 2011 年度图片,为2005年以来唯一入选的中国科技成果。超轻气凝胶被Nature 两次高度评论,获最轻固态材料吉尼斯世界纪录认证,授予Gold Kangaroo World Innovation Award,入选两院院士评选2013年中国十大科技进展新闻。
研究方向
石墨烯组装:化学、液晶、宏观组装及催化
   受到生物群落效应的启发,高超教授团队发现了氧化石墨烯液晶并确认了其丰富的液晶相,基于液晶自组装策略,在国际上率先实现了系列高性能石墨烯宏观材料的制备及性能升级,相关材料包括:石墨烯纤维、石墨烯薄膜、石墨烯无纺布以及超轻石墨烯气凝胶。通过湿纺组装策略首次实现了连续高性能石墨烯纤维的制备,建立了从石墨出发制备高性能碳基纤维的新方法,发展了高强、高韧、高导电、高强多孔等石墨烯纤维品种。石墨烯纤维相关工作引起了广泛的关注和积极评价,文章曾被Nature News、NPG Asia Materials等亮点评价。我们建立的石墨烯宏观组装方法和理论,开启了石墨烯及其他二维纳米材料作为结构功能一体化宏观材料应用的新时代。
石墨烯能源:超级电容器、锂电池
1)以石墨烯纤维、薄膜及体状石墨烯材料为新型电极材料,开发一维线性、二维薄膜、及三维网络基柔性超级电容器。
2)以石墨烯宏观体复合材料为新型电极材料,开发新型高比能杂化超级电容器,以及发展新概念、轻薄化、小型化、可折叠、可拉伸超级电容器。
3)以富有特色的石墨烯气凝胶作为铝电池正极材料开展了深入研究,获得了高性能铝-石墨烯电池;提出了石墨烯正极材料设计的“无缺陷原则”,即石墨烯缺陷越少,电化学性能越好,为铝-石墨烯电池性能的进一步提升提供了新思考。
高分子合成:超支化聚合物、序列结构大分子、点击化学、活性可控聚合等
   超支化聚合物因其具备大量表面端基、内部空腔以及简易的制备方法而在材料科学、生命科学等领域有广泛应用价值。然而,传统型超支化聚合物,由于高内部位阻效应以及有限的化学反应手段只能实现表面端基的官能化,使其内部空腔不能得到有效利用。团队设计并合成了骨架较为疏松且可改性的链段型超支化聚合物,结合高效的点击化学,实现了全骨架单/杂官能度的链段型超支化聚合物,拓展了超支化聚合物的应用领域。在链段型超支化聚合物的基础上,我们合成了四维超支化聚合物刷。



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发表于 2018-4-21 09:43:04 | 显示全部楼层

高可拉伸全碳气凝胶弹性体

高分子弹性体所表现出的高弹性是一种独特的力学特性,它在日常生活和国民经济的各个领域中具有不可替代的位置。高分子弹性体的高形变量主要来源于线性高分子链段在卷曲和伸直状态下均方末端距的巨大差别,这是一种熵弹性。但是在无机材料中,由于内部较强的共价键、离子键、金属键等强烈的作用力,导致无机材料的弹性变形要小很多。因此,长期以来,如何制备高可拉伸纯无机弹性体是一个难题。浙江大学高分子科学与工程学系高超教授和许震研究员团队经过多年研究,于近期取得突破性进展。团队设计制备出高度可拉伸的全碳气凝胶弹性体,同时具有超低密度(5.7 mg cm-3)、高拉伸比(~200%)、低能量损耗(~0.1,低于硅橡胶)、优异抗疲劳性能(106循环)、宽温度适用范围(-198~500℃)等优异性能。团队提出了多级协同组装方法来实现这种高可拉伸全碳气凝胶。它具有四级结构,从宏观到微观分别是第一级的桁架结构(truss structure),第二级的多边形单元(polygon cells),第三级的屈曲支柱(buckled struts)和第四级的二元协同分子单元(binary molecular blocks)。其中,第一级的衍架结构由石墨烯3D打印技术进行可控制备,得到具有不同图案的周期结构,实现不同的变形方式;第二级的多边形单元是石墨烯气凝胶材料的基本组成单元;第三级的屈曲结构是通过受限还原过程得到,它可以通过不同的压缩率来调节;第四级结构是由石墨烯和碳纳米管的协同组装构成的,该协同作用可以有效增强气凝胶结构单元壁,提高气凝胶弹性体的弹性模量和抗疲劳性能。该篇工作首次制备得到高度可拉伸的无机全碳气凝胶弹性体,将弹性体的概念拓宽到了无机领域,并改善了弹性体的高低温耐老化性能,拓宽了使用温度范围,为其在柔性器件、智能机器人及航空航天领域的应用奠定了理论基础。同时,这种多级协同组装的方法也为其他无机弹性体的制备提供了一