南京邮电大学材料科学与工程学院材料化学系马延文

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马延文，南京邮电大学教授。2005年在南京大学获博士学位，2005年-2007年在南京大学从事博士后研究，2007-2012年在南京邮电大学任副教授，2012年至今任教授，2013-2014年在杜克大学做访问学者，入选江苏省六大人才高峰、“青蓝工程”学术带头人；被聘为中国石墨烯标准化委员会委员、南京市工业和信息化专家库专家；担任Recent Patents on Materials Science杂志编辑顾问。主要从事先进碳材料与新能源研究，在Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Funct. Mater.、Energy Environ. Sci.、ACS Nano等国际著名的材料、化学和能源类学术期刊上发表SCI论文80余篇，被SCI引用4000 余次，9篇文章为“Highly Cited Paper”，入选2015年度RSC期刊“Top1%高被引中国作者”榜单。


马延文
男，汉族，辽宁瓦房店人
南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院/材料科学与工程学院，教授、副院长。
联系方式
办公地点：南京市文苑路9号 南京邮电大学仙林校区教五楼417
电话：+86-25-85866396
Email：iamywma@njupt.edu.cn
个人简历 　　
1999年毕业于抚顺石油学院应用化学系，工学学士；
2002年毕业于辽宁石油化工大学应用化学专业，工学硕士；
2005年毕业于南京大学物理化学专业，理学博士；
2005-2007年，南京大学物理系，博士后；
2007-2012年，南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院/材料科学与工程学院，副教授
2013-2014年，美国杜克大学化学系，访问学者；
2012年-今，南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院/材料科学与工程学院，教授，副院长
研究方向
先进碳材料与新能源、柔性透明电极与器件、可纺织能源材料与器件
主要研究项目
1. 国家自然科学基金青年科学基金项目，含氮石墨烯作为电催化材料的构筑与性能研究，2010/01-2012/12、主持。
2. 国家自然科学基金重点项目，掺杂碳基纳米管的成分与结构调控及其催化功能化的研究，2009/01-2012/12、主持(第二单位)。
3. 江苏省自然科学基金项目，三维石墨烯的自组装制备及在超级电容器中的应用，2011/10-2014/10、主持。
4. 教育部博士点基金项目，石墨烯/导电聚合物超级电容器电极材料的制备及性能，2010/03-2013/03、主持。
5. 江苏省“青蓝工程”优秀青年骨干教师培养对象，2012/12-2015/12.
6. 江苏省普通高校自然科学研究项目，基于石墨烯/导电聚合物的超级电容器研究，2010/01-2011/12、主持。
7. 企业合作项目，先进碳材料与新能源，2013/09-2016/09、主持。
8. 南京邮电大学攀登计划，碳纳米管的电子受体性能研究，2009/01-2011/12、主持。
主要学术成绩
在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Energy Environ. Sci.、Nanoscale、J. Mater. Chem.、Carbon、J. Phys. Chem. B/C等刊物上发表SCI论文50余篇；部分成果得到了英国皇家化学会新闻杂志《Chemistry World》和美国材料研究学会(MRS)等专题评述。“梧桐絮资源化”研究成果获得江苏新闻频道、新华网、新浪网、金陵晚报、南京晨报等媒体的报道。  
代表性著作
1. Guoyin Zhu, Zhi He, Jun Chen, Jin Zhao, Xiaomiao Feng, Yanwen Ma,* Quli Fan, Lianhui Wang, Wei Huang*, Highly conductive three-dimensional MnO2–carbon nanotube–graphene–Ni hybrid foam as a binder-free supercapacitor electrode, Nanoscale, 2014, 6, 1079.
2. Jin Zhao, Guoyin Zhu, Wen Huang, Zhi He, Xiaomiao Feng, Yanwen Ma,* Xiaochen Dong, Quli Fan, Lianhui Wang, Zheng Hu,    Yinong Lü, Wei Huang,* Synthesis of large-scale undoped and nitrogen-doped amorphous graphene on MgO substrate by chemical vapor deposition, J. Mater. Chem., 2012, 22, 19679-19683.
3. Lingrong Zhang, Jin Zhao, Meng Li, Haitao Ni, Jinlei Zhang, Xiaomiao Feng, Yanwen Ma*, Quli Fan, Xizhang Wang, Zheng Hu, Wei Huang*, Preparation of Graphene Supported Nickel Nanoparticles and Their Application to Methanol Electroxidation in Alkaline Medium, New J. Chem., 2012, 36,1108-1113. (Top ten most accessed articles in March)
4.. Yanwen Ma, Liying Sun, Wen Huang, Lingrong Zhang, Jin Zhao, Quli Fan, Wei Huang*, Three-Dimensional Nitrogen-Doped Carbon Nanotubes/Graphene Structure Used as Metal-Free Electrocatalysts for the Oxygen Reduction Reaction, J. Phys. Chem. C, 2011, 115, 24592–24597.
5. Yanwen Ma, Jin Zhao, Lingrong Zhang, Yu Zhao, Quli Fan, Xing’ao Li, Zheng Hu, Wei Huang*, Carbon microtubes converted from the carbonization of catkins and their application to oxygen reduction reaction, Carbon, 2011, 49, 5292-5297.
6. Lijun Yang, Shujuan Jiang, Yu Zhao, Lei Zhu, Sheng Chen, Xizhang Wang, Qiang Wu, Jing Ma, Yanwen Ma*, Zheng Hu,* Boron-doped carbon nanotubes as metal-free electrocatalyst for the oxygen reduction reaction, Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 7132-7135.
7. Xiaomiao Feng, Ruimei Li, Yanwen Ma*, Quli Fan, Wei Huang*, One-Step Synthesis of Graphene/Polyaniline Composite Films and Its Electrochemical Applications, Adv. Funct. Mater., 2011, 21, 2989-2996.
8. Xu Jiang, Yanwen Ma*, Juanjuan Li, Quli Fan, Wei Huang*, Self-Assembly of Reduced Graphene Oxide into Three-Dimensional Architecture by Divalent Ion Linkage, J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 22462–22465.
9. Shujuan Jiang, Yanwen Ma*, Guoqiang Jian, Haisheng Tao, Xizhang Wang, Zheng Hu*, Yi Chen, Facile construction of binary Pt-Co/CNx nanotubes electrocatalysts and their application to oxygen reduction reaction. Adv. Mater., 2009, 21, 4953-4956.
10. Yanwen Ma, Shujuan Jiang, Guoqiang Jian, Haisheng Tao, Leshu Yu, Xuebin Wang, Xizhang Wang, Jianmin Zhu, Zheng Hu*, Yi Chen, CNx nanofibers converted from polypyrrole nanowires as platinum support for methanol oxidation, Energy Environ. Sci., 2009, 2, 224-229. (Invited paper)  

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戴上一枚护腕般大小的袖套，只需滑动一根手指，就可以隔空玩起俄罗斯方块。近日，南京邮电大学材料科学与工程学院马延文教授团队与北卡罗莱纳州立大学研究者们研发出一款具有透气性的超薄、可拉伸多孔电极制备的表皮电子器件，在国内外引起广泛关注。
       随着科技的进步，大众在追求性能的同时，对于电子产品的体验、舒适感的需求日益增加。用于监测心率的运动电子手环，玩虚拟现实游戏时佩戴的眼镜，逐渐走进大众视野的智能手表……为了让这些与人类“亲密接触”的电子产品佩戴时更为舒适，同时功能不受汗水影响，团队决定从超薄透气导电薄膜的研制入手。
       对超薄透气导电薄膜的开发而言，首先要解决两个关键问题，一是制备可拉伸透气基底薄膜，二是实现其导电性。“我们制备的这种超薄透气性柔性电子器件，其核心创新之处在于将呼吸图法这种廉价、快速、易于大面积制备的方法引入了透气性表皮电子器件的制备中。”马延文告诉《科技周刊》记者，呼吸图法源于自然现象，即空气中的水蒸气会凝结在冷的表面上，例如冬天凝结在窗玻璃上的雾气就是一种呼吸图。科研工作者们经过多年研究，摸索出了一套控制水滴凝结过程的条件，进而实现了对呼吸图结构的精准控制。
       研究团队成员周伟欣博士解释，为了制备可拉伸透气基底薄膜，研究人员将少量配置好的实验溶液均匀涂覆在玻璃基板并立即放入高湿度环境中。溶液蒸发带走热量，使玻璃衬底降温，进而导致水蒸气冷凝在玻璃衬底上。这些冷凝后的水滴占据了衬底表面的空间，因此在有机溶剂完全蒸发后，就在玻璃衬底表面上留下了多孔结构的薄膜。“我们在孔径和孔结构均一性上进行了平衡。在孔径达到40 微米时，薄膜的孔结构都是洞穿的。”
       呼吸图法成功制备出了可拉伸透气基底薄膜，那么如何能使它具有良好的导电性？为此，研发团队把薄膜在导电性能出色的银纳米线溶液中反复浸泡、烘干多次，以在薄膜上均匀覆盖银纳米线导电网络。“15~20微米的银纳米线附着在多孔聚氨酯薄膜的骨架上，将薄膜两面联通，从而实现双面导电的特性。通过加热加压处理，银纳米线与薄膜的结合更紧密，其电学稳定性也大大增强。”马延文说。
       那么，攻破了两大难题所制备出的超薄透气导电薄膜，是否真的可以在表皮电子器件透气性、自支撑等方面实现突破？为了证明这种材料良好的皮肤相容性，团队成员将电极材料贴敷在皮肤上一周，实验结果显示：佩戴期间皮肤丝毫没有受到刺激，且材料仍可以正常导电。“这种材料还可以作为触摸电极，与蓝牙控制器一起集成在织物上，制作成具有无线操控功能的袖套，与电脑建立通讯后，能够实现键盘部分功能的操控。”马延文表示，佩戴袖套玩俄罗斯方块的游戏时，玩家触摸袖套上的方向键，电脑上的砖块迅速改变方向，且没有人体能感知的迟钝，灵敏度非常高。
       除了穿戴式游戏设备，柔性导电薄膜还有相当广阔的应用前景。马延文认为：“目前，我们在论文中已经展示了这种材料在长时间监测生物电信号（心电图等）和人机接口（自电容式触摸传感器）中的应用。在推广应用方面，除了我们团队自己进行材料放大和应用探索外，也非常愿意和相关企业合作，尤其可以在材料研制方面给予技术指导。”

本报记者 谢诗涵

实习生 花笑阳

来源：《新华日报》（2020年08月05日 第14版）

网址：http://xh.xhby.net/mp3/pc/c/202008/05/c809289.html

shanbian

近日，材料科学与工程学院、有机电子与信息显示国家重点实验室马延文教授、赵进教授团队在水系锌电池领域取得重要进展。相关成果以“Converting Commercial Zn Foils into Single (002)-Textured Zn with Millimeter-Sized Grains for Highly Reversible Aqueous Zinc Batteries”为题发表在国际学术期刊Angewandte Chemie International Edition（《德国应用化学》）上。重点实验室马延文教授、赵进教授和长沙理工大学袁度教授为共同通讯作者，博士生陈子博为论文第一作者。
      水系锌电池由于极高的安全性和锌金属丰富的自然资源、高理论容量和低成本等优点而得到了广泛的研究和关注，被认为是极具潜力的下一代大规模储能装置。然而，在实际应用中水系锌电池仍面临着巨大挑战，包括锌负极枝晶生长与腐蚀和析氢等副反应导致的稳定性不足和库仑效率低。因此，抑制锌金属负极上的副反应与实现均匀稳定沉积，是实现水系锌电池实际应用的关键。
       针对上述挑战，团队提出了一种快速熔融-凝固的方法，可以有效将商用锌箔转化为具有毫米级晶粒的单一(002)织构锌。该方法消除了不同商用锌箔初始织构、残余应力、晶粒尺寸的差异，并使得商用锌箔均匀地形成单一(002)织构的锌。单一(002)织构确保了大规模外延和致密的锌沉积，同时晶界的减少显著抑制了晶间副反应。这些特性使得大晶粒单一(002)织构锌在严苛条件下(100 mA cm–2, 100 mAh cm–2)也能展现出均匀、致密的锌沉积形貌，在对称电池中同样表现出高度的循环稳定性(1 mA cm–2 /1 mAh cm–2下3280 h, 10 mA cm–2 /10 mAh cm–2下830 h)。该研究成功地解决了锌箔在常规退火处理后织构演化不可控的问题，建立了一种制造高可逆的单一(002)织构锌负极的高效策略。