湖南大学材料科学与工程学院翁群红

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翁群红，湖南大学材料学院教授/博导、岳麓学者、德国洪堡学者，主要从事氮化硼材料创新制备、功能构建、能带调控及其在储能和生物医药等领域的基础和应用研究，提出并发展了多种氮化硼非经典功能化方法并设计合成出了系列高比表面氮化硼材料。主持德国洪堡基金和日本学术振兴会科研费（KAKEN）等项目。2015年获得日本筑波大学材料工学博士学位，曾先后在南洋理工大学、日本国立物质材料研究机构（NIMS）和德国莱布尼茨固态与材料研究所（Leibniz IFW Dresden）从事研究工作。在Chem. Soc. Rev.，Adv. Mater., Adv. Energy Mater., ACS Nano, Nano Lett., J. Am. Chem. Soc., Nano Energy等专业期刊上发表论文36篇，SCI他引超过2000次，多篇入选ESI highly cited papers，工作多次以期刊封面或大段引述的形式被报道或Highlight。



个人信息
翁群红，男，教授、博士生导师、岳麓学者。
Email：wengqunhong@gmail.com
工作履历
2018.8- 教授，湖南大学
2017.3-2018.7洪堡学者、课题组长，德国莱布尼兹固体与材料研究所（IFW Dresden）
2015.4-2017.2 博士后，日本国立物质材料研究机构（NIMS）
2012.4-2015.3 初级研究员（兼），日本国立物质材料研究机构（NIMS）
2011.9-2012.2 研究助理，新加坡南洋理工大学
2010.7-2011.9 研究助理，固体表面国家重点实验室，厦门大学
教育背景
2012.4-2015.3 博士，日本筑波大学
2007.9-2010.7 硕士，厦门大学
2003.9-2007.7 学士，华中农业大学
研究简介
主要从事层状结构材料的合成、功能化和应用研究。开展(1)基于B、C、N、O构建带隙可调的功能材料，如BNO、BCN等半导体材料。(2)基于非模板策略合成高比表面BN和C材料。(3)发展材料的非经典功能化方法。探索这些新型材料在发光、光电转换、储能等领域的应用。
目前共发表文章32篇，以第一/通讯作者发表SCI索引论文15篇，这其中10篇发表于Adv. Mater., Adv. Energy Mater., ACS Nano, Nano Lett., J. Am. Chem. Soc., Nano Energy等重要期刊。已为Chem. Soc. Rev.撰写综述2篇, 受编辑邀请为Adv. Mater.和Small撰写研究进展和综述。主持洪堡基金和日本学术振兴会(JSPS)的KAKEN各一项。文章ISI他引超过1100次，其中5篇入选ISI highly cited papers，工作多次以期刊封面或大段引述的形式被报道或Highlight。长期担任Advanced Energy Materials, Advanced Functional Materials, ACS Applied Materials & Interfaces, Chemical Engineering Journal, Carbon, Scientific Reports, Applied Catalysis A, Small Method等在内的20多个国际期刊的独立审稿人。
所获荣誉和奖项
2017年Alexander von Humboldt Research Fellowship
2015年Provost’s Award, School of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba
2014年Chinese Government Award for Outstanding Self-Financed Students Abroad
代表性成果
1. Functionalized hexagonal boron nitride nanomaterials: emerging properties and applications
Weng, Q. H.*; Wang, X.*; Wang, X.; Bando, Y.; Golberg, D.* Chem. Soc. Rev., 2016, 45, 3989–4012.
2. Tuning of the Optical, Electronic and Magnetic Properties of Boron Nitride Nanosheets with Oxygen Doping and Functionalization
Weng, Q. H.*; Kvashnin, D.*; Wang, X.; Cretu, O.; Yang, Y.; Zhou, M.; Zhang, C.; Tang, D.; Sorokin, P.; Bando, Y.; Golberg, D. * Adv. Mater. 2017, 29, 1700695.
3. One-Step Template-Free Synthesis of Highly Porous Boron Nitride Microsponges for Hydrogen Storage
Weng, Q. H.*, Wang, X., Bando, Y., Golberg, D.* Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1301525.
4. Highly water-soluble, porous, and biocompatible boron nitrides for anticancer drug delivery
Weng, Q. H.*; Wang, B. J.; Wang, X. B.; Hanagata, N.; Li, X.*; Liu, D. Q.; Wang, X.; Jiang, X. F., Zhi, C. Y., Bando, Y.; Golberg, D.* ACS Nano, 2014, 8, 6123–6130.
5. Boron nitride porous microbelts for hydrogen storage
Weng, Q. H.*; Wang, X. B.; Zhi, C. Y.*; Bando, Y.; Golberg. D.* ACS Nano, 2013, 7, 1558–1565.
6. Design of BN porous sheets with richly exposed (002) plane edges and their application as TiO2 visible light sensitizer
Weng, Q. H.; Ide, Y.*; Wang, X. B.; Wang, X.; Zhang, C.; Jiang, X.; Xue, Y.; Dai, P.; Komaguchi, K.; Bando, Y.; Golberg, D.* Nano Energy,2015, 16, 19–27.
7. Hybrid two-dimensional materials in rechargeable battery applications and their microscopic mechanisms
Wang, X. ‡*; Weng, Q. H. ‡*; Yang, Y.; Bando, Y.; Golberg, D.* Chem. Soc. Rev., 2016, 42, 4042–4073. (Contribute equally)
8. Amorphous phosphorus/nitrogen-doped graphene paper for ultrastable sodium-ion batteries
Zhang, C.; Wang, X.*; Liang, Q.; Liu, X.; Weng, Q. H.*; Liu, J.; Yang, Y.; Dai, Z.; Ding, K.; Bando, Y.; Tang, J.; Golberg, D.* Nano Lett., 2016, 16, 2054–2060.
9. Simple combustion production and characterization of octahydro [60] fullerene with a non-IPR C60 cage
Weng, Q. H.; He, Q.; Liu, T.; Huang, H. Y.; Chen, J. H.; Gao, Z. Y.; Xie, S. Y.; Lu, X.; Huang, R. B.; Zheng, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 15093–15095.

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题  目：六方氮化硼的功能化与潜在应用
报告人：翁群红 教授/博导（湖南大学材料学院非金属材料与工程系教师）
地  点：工程实验大楼240、244 多媒体报告厅
时  间：2019年5月21日周二下午3：45-5:00
主持人：刘继磊 教授
邀请人：湖南大学材料科学与工程学院
承办人：材料学院“天马材料研究论坛”日常工作小组


报告人简介：
翁群红，湖南大学材料学院教授/博导、岳麓学者、德国洪堡学者，主要从事氮化硼材料创新制备、功能构建、能带调控及其在储能和生物医药等领域的基础和应用研究，提出并发展了多种氮化硼非经典功能化方法并设计合成出了系列高比表面氮化硼材料。主持德国洪堡基金和日本学术振兴会科研费（KAKEN）等项目。2015年获得日本筑波大学材料工学博士学位，曾先后在南洋理工大学、日本国立物质材料研究机构（NIMS）和德国莱布尼茨固态与材料研究所（Leibniz IFW Dresden）从事研究工作。在Chem. Soc. Rev.，Adv. Mater., Adv. Energy Mater., ACS Nano, Nano Lett., J. Am. Chem. Soc., Nano Energy等专业期刊上发表论文36篇，SCI他引超过2000次，多篇入选ESI highly cited papers，工作多次以期刊封面或大段引述的形式被报道或Highlight。


报告摘要：
功能化是赋予材料新性质、通向新应用的重要途径。这里我们将以六方氮化硼为例探讨材料在功能化探索中遇到的挑战和可能的解决方案。六方氮化硼作为石墨的等电子体，有着和石墨类似的结构却有着截然不同的带隙，这导致了它们在电学性质、光学性质等方面的存在着显著差异。到目前为止，六方氮化硼材料只在耐高温材料、高温润滑等几个有限的领域实现了规模化应用。通过对其进行系统、深入的功能化研究，将开启氮化硼材料在诸多新兴领域的重要应用，如生物医药、储氢等。

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氢燃料电池汽车在安全性、充气（电）速度、耐久性等方面具有优势，可以和锂离子动力电池汽车互补。然而，在实现规模化普及的道路上，如何大幅降低汽车的储氢成本是一大挑战。在多种储氢方案中，发展高效储氢材料被认为是解决氢燃料电池汽车储氢问题的关键途径之一。目前，储氢材料的工作机制主要有物理储氢和化学储氢。相对于后者，基于物理吸附作用的储氢本质上利用的是氢分子和材料表面之间的弱范德华作用力，具有速度快、动力学稳定性好、寿命长等优势，但是容量往往相对较低。因此，在保持物理储氢材料优势的基础上，大幅提高材料储氢容量将是发展高性能储氢材料的重要方向。

       在发展物理储氢材料的过程中，研究人员的注意点往往集中在材料的比表面积、孔体积、孔径大小等孔性参数。六方氮化硼（h-BN）也不例外，近年来已不断有比表面近2000 m2 g-1的多孔BN材料面世。然而，根据物理吸附原理，吸附量不仅取决于材料的比表面积，还取决于材料和被吸附分子的亲和势。通过掺杂等方法改变材料表面的化学结构以及与H2之间的亲和势，同样是提升材料储氢容量的重要潜在方法。
       对此，湖南大学翁群红课题组和日本国立物质材料研究机构Dmitri Golberg课题组设计合成了C、O共掺杂BN材料，并系统比较了掺杂BN和非掺杂BN的比表面积、孔体积与储氢容量之间的关系。发现较低温度合成得到的C、O共掺杂BN材料的比表面虽然较低（397 m2 g-1），但是比高比表面非掺杂BN（1290 m2 g-1）拥有更高的储氢量（2.19 vs. 2.11 wt %，1 MPa和77 K）。这也意味着掺杂BN单位比表面积的H2吸附量达到5.5×10-3 wt % g m-2，是相应未掺杂BN结构的2.5-4.7倍。相关结果发表在Advanced Functional Materials（DOI:10.1002/adfm.202007381）上。
        该工作不仅直接在实验上证明了表面化学修饰对发展高性能储氢材料重要性，而且表明了多孔材料储氢容量和比表面积（或其它孔性参数）之间的线性关系只能建立在具备相同或接近的表面化学结构的材料体系基础上。