理工学院物理学系思源创新学术讲堂(四十)

发布单位:成果专利综合科 [2018-07-19 08:30:49] 打印此信息

题目:Proton transport through two-dimensional crystals

报告人:胡晟(厦门大学大学教授)

主要内容:以石墨烯为代表的二维材料正在成为一个新型的研究物质分离技术的平台。通过原子级的精确钻孔,这类最薄的材料使得超快速、超高选择性的气体、液体、分子、离子的穿透成为可能。然而,完好的、没有缺陷的石墨烯在一般条件下不能穿过任何的分子和原子。我们的工作则揭示了质子,这一亚原子级粒子(介于电子和原子之间),可以以超出预期的速率穿过部分二维薄膜(质子电阻<10-3Ωcm2)。更进一步,我们在二维薄膜中发现了超高的氢同位素分离率(氢/=10),且分离能耗降低到了传统方法的十分之一以下。其机理则来自于入射氢/氘质子零点震动能的差异。这一系列工作不仅从原子尺度揭示了亚原子级粒子和原子级厚度电子云间的相互作用,更展示了二维材料在与质子选择透过性、氢元素筛选相关领域和氢同位素分离方面的潜在价值。

在此基础上,我还将简述质子在由二维材料搭建而成的二维通道中的传输特性。并阐述其中由氢同位素德布罗意波长差异带来的量子筛选效应;以及二维水通道中,由于空间限域效应带来的完全性的离子排斥和质子传输。

  

报告人简介:胡晟,教授、博士生导师。2010年于南京大学物理系获得学士学位。2014年于英国曼彻斯特大学凝聚态物理专业获得博士学位,师从Andre Geim教授(石墨烯的发现者、诺贝尔物理学奖获得者)。20142018年于同课题组联合英国国家石墨烯研究中心进行博士后研究工作。2018年入选国家第十四批“千人计划”青年项目,并于同年入职厦门大学化学化工学院。主要研究兴趣为二维材料及其复合薄膜中的物质(气体、液体、分子、离子等)穿透和输运机理,以及其中的能量转换过程。自2014年以来,在Nature (2)Science (3)Nature Nanotechnology (2)Nature Communication (3)等国际知名学术期刊上发表论文十余篇,其中以第一或通讯作者身份在Nature(2014,引用率top1%)Science(2016)Nature Nanotechnology (2018)发表论文各一篇,成果已多次被NatureScienceAngew. Chem. Int. Ed.Phys.orgScience Daily等学术期刊和科学杂志做为突破性科学进展报道引用。

时间:2018720日,星期五,上午1000

地点:蒙民伟理工楼305