大牛齊聚：工程院院士增選第二輪候選人近期工作匯總！

2021年5月22日，共和國痛失兩位院士，肝膽外科之父吳孟超院士和雜交水稻之父袁隆平院士在一日內先后辭世，他們生前為共和國鞠躬盡瘁，都為國家、人民，乃至全人類作出了巨大的貢獻。斯人已逝，天地同悲，十里長街，萬民哀思，無數國人在各種場合自發地表達悼念之情。每一個院士都是共和國的珍寶，都可以稱得上國士無雙，而當選院士也是無數科研工作者夢寐以求的最高榮譽。中國工程院日前發布了2021年院士增選進入第二輪評審候選人名單，產生進入第二輪評審候選人235位，其中化工、冶金與材料工程學部入選23人，具體名單見往期鏈接：

工程院院士增選第二輪結果出爐?化工、冶金與材料工程學部23人入選！

由于文章篇幅限制，我們接下來簡單介紹部分入選的材料科學家的概況與近期工作。

鄧龍江

鄧龍江教授1987年和1990年于電子科技大學獲得本科和碩士學位，1990年畢業留校，1998年任電子科技大學信息材料工程學院副院長，2001年任微電子與固體電子學院副院長，2009年任電子科技大學科技處處長，2012年任科學技術發展研究院常務副院長，2015年任校長助理和科學技術發展研究院院長，現任電子科技大學教授、博導，國家電磁輻射控制材料工程技術研究中心主任、科學技術發展研究院院長和電子科技大學校長助理。

鄧龍江教授長期工作在電磁輻射控制材料與技術領域科研教學第一線，是國家杰出青年科學基金獲資助者，教育部長江學者特聘教授，新世紀百千萬人才工程國家級人選，國務院政府特殊津貼專家，國家自然基金委評審組專家。先后主持完成了自然基金、科技部等部門下達的重點重大科研項目20 余項，在電磁輻射控制材料與技術關領域取得了一系列具有國際先進水平的研究成果，發表論文200余篇，獲授權國家發明專利44項，以第一完成人獲得1 項國家技術發明二等獎、1 項國家科技進步二等獎，及其他省部級獎勵10余項。

（來源：百度百科、電子科技大學官網）

1. 在未封裝的少層CrI₃?中觀察到非互易磁光效應

“磁光”效應是指偏振面的旋轉，這在傳統的鐵磁金屬和絕緣體薄膜中得到了廣泛的研究，而在二維層狀材料中卻鮮有研究。有鑒于此，國家工程中心彭波教授、鄧龍江教授和新加坡國立大學仇成偉教授等人在Sci.?Adv. 發文報道在鐵磁二維材料中發現了一種全新的磁光效應：非互易磁光散射效應。研究人員觀察到非彈性散射光的偏振面在?-20??到?+60??之間旋轉，可通過從?-2.5 到?2.5 T 的面外磁場進行調諧。實驗觀察到，偏振度可以通過磁力控制?-20% 到?85% 之間。這項工作提出了一種新的磁光現象，并為二維鐵磁材料應用于拉曼激光、拓撲光子學及用于信息傳輸和存儲的磁光調制器提供了新的機會。

Observation of nonreciprocal magnetophonon effect in nonencapsulated few-layered CrI₃. Sci.?Adv.?6, eabc7628 (2020). DOI: 10.1126/sciadv.abc7628

傅正義

傅正義教授1984年和1987年于華南理工大學獲得本科和碩士學位，1994年獲武漢理工大學博士學位。現任武漢理工大學材料加工工程學科首席教授，博士生導師，擔任中國復合材料學會理事、《復合材料學報》副主編、中國材料研究學會青工委理事、《Journal of Materials Science and Engineering 》副主編，《Ceramics International》共同主編，國家863高技術計劃新材料領域結構材料主題組專家。傅正義教授發表學術論文400余篇，出版著作4部；獲國家技術發明二等獎1項、國家科技進步三等獎1項、省部級科技獎勵一等獎5項；獲國家授權發明專利30項；獲國家杰出青年基金、教育部跨世紀人才基金資助；享受國務院政府特殊津貼；入選國家“百千萬人才工程”第一、二層次人選。

傅正義教授的研究領域是材料合成與加工新技術，獲得了若干在國際上有一定影響的理論研究成果，自行開發和研制多臺先進的材料合成與制備裝備，在應用與產業化關鍵技術方面取得突破，若干新材料產品在高技術產業和國防工業中獲得應用，形成了良好的社會和經濟效益。主要研究方向包括：特種陶瓷與陶瓷基復合材料、透明陶瓷材料；?高效合成與快速燒結新技術；結構/功能一體化新材料和材料的過程仿生制備新技術。

（來源：百度百科、武漢理工大學官網）

2. 生物工藝啟發合成可印刷、自愈礦物水凝膠，用于快速響應、可穿戴離子皮膚

牡蠣礁可以通過吸收風暴潮能量來維持沿海生態系統，它由聚集的牡蠣殼組成，由含有無機礦物質的生物粘附分泌物粘合而成。生物粘附性分泌物是由富含有機和無機離子的細胞外液與沙子、細菌或硅藻交聯而成的。受此類生物過程的啟發，武漢理工大學傅正義教授團隊通過聚丙烯酸?(PAA) 與鈣離子?(Ca²⁺) 的螯合以及隨后?PAA 與改性無定形磷酸鈣?(ACP) 納米顆粒的物理交聯合成了具有優異 3D 可打印性、快速自愈能力（1 分鐘內恢復 85%）、高拉伸性（>1500% 拉伸伸長率）和離子導電性的礦物水凝膠。并使用這種礦物水凝膠，成功制備了離子皮膚，它可以識別食指的彎曲程度并靈敏地感知拉伸應變（約33 ms）。此外，這種離子皮膚可以區分外部溫度刺激，并在75°C的溫度下穩定工作。這些性能展示了離子皮膚強大的機械傳感和熱傳感能力，顯示出在各個領域的應用前景，例如可穿戴傳感器，用于承受高環境溫度和下一代軟智能機器人。

Bioprocess-inspired synthesis of printable, self-healing mineral hydrogels for rapidly responsive, wearable ionic skin. Chem.?Eng. J.?424, 130549 (2021). https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130549.

韓恩厚

韓恩厚教授自1978年至1990年于東北工學院機械系先后獲得學士、碩士以及博士學位，1991年初開始在中科院金屬所作博士后。現任中國科學院金屬研究所研究員、中科院沈陽分院院長、中國科學院核用材料與安全評價重點實驗室主任，中國科學院腐蝕控制工程實驗室主任。韓恩厚教授目前還擔任亞太材料科學院院長和中國材料研究會常務理事等職務，并且擔任Corrosion Science、Materials and Corrosion、Journal of Magnesium and Alloys以及《金屬學報》等期刊的編委。韓恩厚教授先后主持三項國家“973”項目，獲得兩次國家技術發明二等獎、一次國家科技進步二等獎、何梁何利科技進步獎、國務院“科學技術政府特殊津貼”和“新世紀百千萬人才工程”國家級人選。

韓恩厚教授已發表論文500余篇，被他引1.8萬次，國際會議大會報告和特邀報告70余次，國內會議大會報告和特邀報告60余次。授權國內發明專利120余項。主要研究領域為斷裂化學與材料的環境損傷行為與機理；工程結構的安全評價、壽命預測與控制；苛刻環境中材料的腐蝕與防護（核電高溫高壓水、石油化工環境等等）；材料的腐蝕防護涂層；鎂合金與耐腐蝕材料的制備；腐蝕防護技術壽命預測技術的工程應用。

（來源：百度百科、中科院金屬研究所官網）

3. 低鉻鐵素體不銹鋼共偏析引起晶間腐蝕機制的原子尺度證據

本文中，中國科學院金屬研究所韓恩厚教授團隊采用三維原子探針和聚焦離子束技術研究了低鉻鐵素體不銹鋼晶界附近的成分分布。研究結果表明，在沒有鉻碳化物沉淀的情況下，鉻原子在晶界處大量偏析（高達 22.4 at.%），并且伴隨著其他溶質原子的共偏析。共偏析導致鉻貧化區的形成（低至僅 9.3 at.%），從而導致晶間腐蝕。基于該全新機理，本文提出了在動力學/熱力學水平上減少甚至防止晶界偏析以防止晶間腐蝕的新概念。

Atomic-scale evidence for the intergranular corrosion mechanism induced by co-segregation of low-chromium ferritic stainless steel. Corros. Sci.?189, 109588 (2021). https://doi.org/10.1016/j.corsci.2021.109588.

黃玉東

黃玉東教授自1984年至1993年于哈爾濱工業大學先后獲得學士和博士學位，目前任哈爾濱工業大學化工與化學學院教授、博導和院長；教育部高等學校指導委員會委員、國家安全重大基礎研究項目專家組專家、中國復合材料界面專業委員會副主任；2010年獲黑龍江省政府特殊津貼、2008年獲中華人民共和國教育部“長江學者”獎勵計劃、2008年被聘為山東省“泰山學者”特聘專家。

黃玉東教授主持了國家自然科學基金重點項目(合作負責人)、國家863高技術計劃項目、國防973計劃子項目及省杰出青年基金等項目40余項；獲得省部級科技獎勵一等獎1項、二等獎1項、三等獎3項；出版專著3部，在國內外學術刊物上發表論文400余篇，獲得國家發明專利授權22項。主要研究方向為增強體表面改性；高性能有機纖維合成；復合高分子界面理論；特種樹脂合成；納米材料制備；生物醫用高分子材料等。

（來源：百度百科、哈爾濱工業大學官網、黑龍江化學學會官網）

4. 聚酰胺胺/芳綸納米纖維復合氣凝膠作為去除剛果紅的超高容量吸附劑

含有染料的工業廢水導致全球水資源短缺，嚴重危害人類健康，因此探索實用且具有成本效益的染料去除處理的需求呈爆炸式增長。有鑒于此，哈工大黃玉東教授團隊開發了一種用于染料去除。特別是對于剛果紅的超高容量吸附劑。研究人員通過一種有效的方法合成了一種基于芳綸納米纖維 (ANFs) 的聚酰胺胺樹枝狀聚合物氣凝膠，由于形成了橋接在 ANF 之間的聚酰胺胺樹枝狀聚合物納米纖維，其比表面積比 ANF 氣凝膠大 38.1%。此外，由于聚酰胺胺分子中豐富的N和O原子，充分利用了吸附劑的表面空間，使得CR吸附的關鍵機制從π-π堆積轉變為H鍵相互作用。因此，CR 吸附容量的最大值為 1957.881 mg·g^-1，即使經過五個吸附-解吸循環，該值仍高達 1567.063 mg·g^-1。對 CR如此高的吸附能力的吸附劑少有報道。而在實際廢水系統中，CR的吸附性能略有變化。因此，作為一種有效的吸附劑，這種復合納米纖維氣凝膠在廢水處理領域非常具有前景。

Polyamide amine/aramid nanofiber composite aerogels as an ultra-high capacity adsorbent for Congo red removal. J. Mater.?Chem. A?(2021): https://doi.org/10.1039/D1TA02801D.

張立群

張立群教授自1986年至1995年于北京化工大學先后獲得學士和博士學位，目前任北京化工大學教授、博士生導師、校黨委常委、副校長和有機無機復合材料國家重點實驗室副主任；擔任《高分子通報》副主編、《Science Bulletin》材料類副主編、《Composites Science and Technology》和《Rubber Chemistry and Technology》等期刊編委。2007年獲國家杰出青年基金，2012年入選第一批國家“萬人計劃”，2013年入選國家973項目首席科學家。以第一獲獎人獲得國家技術發明二等獎2項，省部級一等獎7項，二等獎4項。第二獲獎人省部級獎勵4項。獲得過全國優秀科技工作者、國務院頒發的政府特殊津貼、第九屆中國青年科技獎、中國橡膠工業協會優秀科技創新帶頭人、何梁何利基金青年創新獎等；?

張立群教授發表論文400余篇，入選2014-2019年Elsevier中國高被引學者榜單。100余次被邀在大型國際會議上做大會報告、邀請報告、大會共同主席和分會主席。主持翻譯國際著作1部，主編國內著作2部。獲得中國發明專利200余項。主要研究方向包括橡膠材料科學與工程；聚合物納米復合材料；生物基高分子材料；聚合物加工工程；廢舊橡膠回收與利用等。

（來源：百度百科、北京化工大學官網）

5. 超分子氫鍵使聚酰亞胺納米纖維能夠增強液態結晶聚合物用于光燃料飛行

本文中，來自北京化工大學的張立群教授和北京大學的于海峰教授報告了用具有超分子氫鍵界面高度取向的 Kapton 納米纖維增強的光響應液晶聚合物的制造。為了提高界面強度，羥基被引入含偶氮苯液晶聚合物的側鏈，與聚酰亞胺納米纖維形成氫鍵，并通過納米FTIR 直接成像。有趣的是，復合膜表現出蜻蜓翅膀的分層結構，同時表現出相對較高的彈性模量（1.64 GPa）、折減模量（72.8 GPa）和納米硬度（4.5 GPa），比天然蜻蜓翅膀高20-30倍。由于纖維-聚合物界面相互作用產生的非常規變形機制，增強的機械性能和雙層結構使復合膜能夠表現出獨立于照明方向的快速光響應行為。此外，通過修改脈沖光輻照，復合薄膜的擺動頻率和彎曲角度可以針對單個器件（0.1-5 Hz 和 1.5-15.8°）進行連續調諧。研究人員將復合薄膜組裝成人造蜻蜓裝置，并在大風條件下展示光驅動飛行空氣動力學。該研究結果不僅提供了微型飛行器機翼的解決方案，而且為模擬蜻蜓翅膀提供了一個很好的仿生模型。

Supramolecular Hydrogen Bond Enables Kapton Nanofibers to Reinforce Liquid-Crystalline Polymers for Light-Fueled Flight. Nano Energy?(2021): https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106207.

許并社

許并社教授1987年于太原工業大學獲碩士學位，1994年于日本東京大學獲博士學位；1994至1998年期間，為日本科學技術振興事業團(JST) 研究員；現任太原理工大學教授、博士生導師，新材料界面科學與工程教育部重點實驗室主任，山西省新材料工程技術研究中心主任，太原理工大學新材料工程技術研究中心主任，山西省材料界面重點實驗室主任。主要社會兼職有中國電子顯微鏡學會、中國熱處理學會、中國材料研究學會、中國復合材料學會常務理事、日本金屬學會會員、日本電子顯微鏡學會會員等，并擔任《新型炭材料》、《電子顯微學報》和《復合材料學報》編委會委員。以第一完成人獲國家技術發明二等獎1項、國家科技進步二等獎1項。

許并社教授先后主持完成了和正在進行著國家973計劃項目、國家自然科學基金重大研究計劃項目（納米專項）、國家杰出青年科學基金項目、國家自然科學基金項目、中日合作項目等國家級和省部級項目20余項；發表論文500余篇；獲準或申請中、美、日、歐、韓國等發明專利100余項。主編著作和教材10部。主要研究方向為“新材料界面超微觀結構與性能之間的關系研究”，包括：新型薄膜光電材料（LD、LED、OLED）及其器件制備技術、高性能纖維制備及應用技術和納米碳功能材料制備及應用技術等。

（來源：百度百科、太原理工大學官網）

6. 源自殼聚糖的多孔柔性富氮碳膜作為鉀離子和鈉離子電池的獨立陽極

本文中，許并社教授研究團隊以來源廣泛、取之不盡的殼聚糖（CS）為碳源制備了大尺寸柔性生物質碳膜。碳膜的微觀結構取決于熱解溫度，所得膜具有多孔蜂窩狀結構，在 1000°C 熱解后 N 摻雜含量為 6.3%。柔性碳膜可直接用作各種電池的獨立電極，無需集流體、有機粘合劑或額外的導電劑。研究結果表明，作為鉀離子電池負極的碳膜在500次循環后表現出優異的倍率性能和146 mAh·g^-1的穩定可逆容量，在2 A·g^-1下500次循環后其鈉離子儲存量仍保持為236 mAh·g^-1。電池中碳膜的動力學分析表明，表面控制機制在鉀/鈉存儲中起著決定性作用，因為蜂窩結構和高比例的吡啶N摻雜可以提高K⁺/Na⁺離子的吸附和電導率。此外，作者還討論了碳膜在長循環和不同電流密度下容量下降的主要原因。本文的結果表明殼聚糖衍生的柔性碳膜在柔性電池中作為具有成本效益的無粘合劑電極顯示出有前景的應用。

Porous flexible nitrogen-rich carbon membranes derived from chitosan as free-standing anodes for potassium-ion and sodium-ion batteries. Carbon?181, 1-8,?(2021): https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.05.021.

嚴密

嚴密教授1987年碩士畢業于哈爾濱工業大學材料系，1991年東南大學材料系博士畢業，進入浙江大學材料科學與工程博士后流動站工作，出站后留校工作至今。1997年在英國牛津大學材料系做高級訪問學者，1999年英國布魯奈爾大學做客座研究員。現任浙江大學金屬研究所副所長，中國金屬學會功能材料分會理事、中國電子學會應用磁學分會委員、浙江省失效分會理事長、浙江省鑄造學會副理事長、浙江省鑄造協會副會長、Rare Metals 編委、Spin 編委、Journal of Zhejiang University 編委、中國材料進展編委、金屬功能材料編委。

嚴密教授發明3方面核心技術，創制了2類國外長期壟斷的關鍵軟磁材料，解決了我國稀土永磁的嚴重問題，實現了工業化生產和國防、民用領域的大面積應用，為我國磁性材料發展作出了突出貢獻；以第一完成人獲國家技術發明二等獎2項，國家科技進步二等獎1項，浙江省科學技術一等獎4項，教育部科學技術二等獎1項，浙江省科學技術二等獎2項（2004、2003年）；授權中國發明專利126件，美國發明專利2件。發表論文400多篇，主要研究方向為磁性材料和納米金屬材料。

（來源：百度百科、浙江大學官網）

7. 用于寬帶電磁波吸收的高產率二維MOF

二維金屬-有機骨架（2D-MOFs）及其衍生物由于其獨特的微觀結構和物理化學性質，在催化、儲能、氣體分離等方面具有廣闊的應用前景。盡管已有許多努力致力于制造?2D-MOF，但在產量和對其厚度和橫向尺寸的精細控制方面仍然存在挑戰。有鑒于此，浙江大學嚴密教授等人使用了一種通用策略，涉及?CoNi-MOF-71納米片陣列的外延、各向異性和受限生長，從而提高了?2D-MOF 的產量和可控性。作者還研究了所制備二維?Co/Ni/C 衍生物的電磁?(EM) 波吸收性能。與本體對應物相比，二維衍生物顯著增加的比表面積、電導率和形狀各向異性導致界面極化、傳導損耗和磁共振增強。因此，可以在?2.6 mm 的厚度下實現最小反射損耗?RL_min = -49.8 dB 的最佳電磁波吸收和超寬有效吸收帶寬?EAB = 7.6 GHz。這項工作不僅揭示了通過多種衰減??機制的協同效應增強二維吸收體的性能，而且還為催化、電化學和光電子領域的擴展應用提供了具有高產率和均勻尺寸的超薄?MOF 的有效制造途徑。

High-Yield Two-Dimensional Metal–Organic Framework Derivatives for Wideband Electromagnetic Wave Absorption. ACS Appl. Mater. Interfaces?13, 20459–20466,?(2021): https://doi.org/10.1021/acsami.1c00281.

寫在最后

斯人已逝,來者可追。幾位院士的逝去令人悲痛，但令人欣慰的是依然有這么多優秀的后繼者在各自的領域以自身所學為國家建設添磚加瓦。相信在他們的帶領下，我國的材料科學將繼續蓬勃發展，祖國的明天將更加美好。

本文由踏浪供稿。

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