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黃富強
(北京大學化學與分子工程學院教授,中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員)
鎖定
黃富強,男,博士,1969年生,現任中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員,中國科學技術大學兼職教授
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,北京大學化學與分子工程學院教授,國家傑出青年基金獲得者、科技部重點領域創新團隊負責人、國家重點研發計劃首席科學家、國家百千萬人才工程專家、國家萬人計劃入選者、國家有突出貢獻中青年專家。
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黃富強個人簡歷
·2003年-: 中國科學院上海硅酸鹽研究所,研究員,博士生導師
·2000年-2002年:美國西門子公司研究開發部,主管科學家
·1998年-2000年:美國西北大學化學系,研究助理
·1996年11月: 美國康奈爾大學化學系,訪問科學家
·1996年-1998年:美國密西根大學化學系,博士後
·1993年-1996年:北京師範大學化學系,理學博士學位,師從著名理論化學家唐敖慶院士
·1990年-1993年:吉林大學理論化學研究所,理學碩士學位
黃富強研究興趣
(1)新型光電材料與太陽能電池;
(2)新能源納米材料和新概念器件。
黃富強科研成果
發表Science、Nature Mater.、Nature Commun.、Chem. Soc. Rev.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.等高影響力SCI論文300餘篇,被引用13,000餘次,最高單篇500次;21篇入選ESI前1%高被引論文。
[3]
近年來圍繞能源材料設計和製備做出了系統的創新性工作:基於複雜化合物晶體結構中原子基團的相似相聚特性提出了多物理量協同的結構功能區的概念和堆積因子的理論模型,設計和合成性能優異的能源新材料,有127種新化合物被Pearson's Handbook所收錄;基於多尺度結構和性能的設計理論發明了多種石墨烯的獨特結構,氮摻雜介孔少層碳突破碳基的比容量極限,相關成果在Science發表並獲得關注;將雙元金屬協同製備的低缺陷石墨烯應用於薄膜太陽電池,銅銦鎵硒電池效率達18.6%,並在國內率先完成兆瓦級中試示範。申請發明專利98項(國外18項)。先後承擔973、863、NSFC(傑青、重點、面上)等課題30餘項,其中國家傑青結題為“特優”。
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黃富強主要承擔項目
國外參加項目:·美國自然科學基金、美國能源部基金
國內參加項目:
·2012-2016 | 國家傑出青年科學基金,新型光電材料與薄膜太陽電池研究 |
·2012-2015 | 重大研究計劃,功能導向晶態材料的結構設計和可控制備 |
·2012-2014 | 中國科學院重點部署項目,石墨烯的CVD製備及在光電器件中的前瞻性研究 |
·2011-2013 | |
·2009-2015 | 國家基金委創新羣體,高性能無機能量轉換複合材料的研究 |
·2008-2011 | 中科院海外創新團隊,面向新能源應用的無機複合材料研究 |
·2008-2013 | 973重大研究計劃,節能領域納米材料機敏特性的關鍵科學問題研究 -- 智能紅外調控納米結構的優化 |
·2007-2012 | 973重大研究計劃,基於納米結構的寬光譜高效太陽能電池關鍵科學問題研究 -- 新型光電轉換的納米材料的設計和製備 |
·2008-2011 | |
·2009-2012 | 中國科學院知識創新工程重要方向課題,高效新結構碲化鎘基薄膜太陽電池研究 -- CdTe電池關鍵技術研究 |
·2009-2012 | 中國科學院知識創新工程重要方向課題,高性能低成本ZnO基透明導電膜技術研究 |
·2010-2012 | 國家自然科學基金,黃銅礦基p型透明導體薄膜 |
·2010-2011 | 上海市非政府間國際合作項目,新一代光伏透明導電氧化鋅基薄膜的研究 |
·2009-2011 | 上海納米專項,高性能鋰離子電池正極材料(LiFePO4)的宏量製備 |
·2008-2010 | 上海市基礎重點項目,基於太陽能利用的光電轉換材料中空曠度模型和複合模型 |
·2009-2011 | 中國科學院知識創新工程重要方向課題,石墨烯的可控制備、物性與應用探索 |
·2008-2010 | 中國科學院知識創新工程重要方向課題,新型超導材料研究 |
·2008-2010 | |
·2008-2010 | 國家自然科學基金,具有異質結構的納米碳製備 |
·2007-2010 | 上海市納米專項,柔性太陽電池關鍵光電材料研究,順利結題 |
·2005-2007 | 上海市基礎重點項目,鋰硫化物快離子材料設計與研究,順利結題 |
·2005-2007 | 上海市首屆浦江人才,平面顯示用無機電致發光材料,順利結題 |
·2005-2007 | |
·2004-2007 | 光電相關材料,順利結題 |
涉入固體化學/物理、陶瓷科學、結晶學和理論化學等的一些研究領域;曾從事新硫族化合物、各種熒光粉體和磁阻陶瓷等材料的合成和性能表徵,以及過渡金屬配合物和高碳原子簇等的電子結構與無機材料固體電子能帶的量子計算。在國際雜誌發表科技論文50餘篇,在美國和歐洲分別公開2項專利。
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黃富強研究成果
- 提出了一種新的複合結構 — 半導體|半金屬|半導體,該結構可以很好的提升太陽能的利用效率,可以作為優異的染料敏化太陽能電池的電極材料,也可以作為很好的光催化材料。同時,我們開發了一種合成半導體複合二氧化鈦空心球材料的簡易方法,可以實現空心球的膜厚、空心到實心和成分的可控。該方法採用含結晶水硫酸鹽輔助溶劑熱過程來合成二氧化鈦複合材料,得到的複合二氧化鈦在光催化降解有機污染物和作為染料敏化太陽能電池的電極材料方面均顯示出很好的性能。此外,我們在之前鈮摻雜二氧化鈦納米晶的研究基礎上進行了鉭摻雜二氧化鈦納米晶材料的研究工作,同樣得到了預期的結果。這些工作發表於Adv. Mater. 2010, 22, 3719-3722和Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 509–515。
- 根據相似相聚原則和熱力學逆向設計思路,通過選擇具有高反應活性的合適原料體系,採用反應燒結的方法,用低温快速合成方法首次成功在900℃合成具有高Tc和高Hc2的SmFeAsO基超導材料。在此基礎上發展了更簡單的機械合金化方法和更快速的微波合成方法。採用反應活性更高的“亞穩”的SmAs和FeO為主要原料,將SmFeAsO基超導材料的合成條件有效降低到900℃/2小時;非單質的LnOF和Fe2As等化合物原料的使用可以有效避免中間反應過程從而降低雜相含量。通過高能球磨處理可以提高粉體的反應活性,將F摻雜1111體系鐵基超導材料的合成條件進一步降低到低温快速合成方法的900℃/20分鐘,其Tc~50K,Hc2~390T。該工作發表於J. Am. Chem. Soc., 132, 3260–3261 (2010),並被Nature Asia專文評論。 [4]
黃富強代表性論文
Lin TQ, Chen IW, Liu FX, Yang CY, Bi H, Xu FF,Huang FQ*, Nitrogen-doped mesoporous carbon of extraordinary capacitance for electrochemical energy storage.Science, 2015, 350, 1508-1513.
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Liang J, Bi H, Wan DY, Huang FQ*, Novel Cu Nanowires/Graphene as Back Contact for CdTe Solar Cells. Advanced Functional Materials, 22 (2012) 1267-71.
Wan DY, Lin TQ, Bi H, Huang FQ*, Xie XM, Chen IW, Jiang MH, Autonomously controlled homogenous growth of wafer-sized high-quality graphene via a smart Janus substrate. Advanced Functional Materials, 22 (2012) 1033-9.
Lin TQ, Huang FQ*, Liang J, Wang YX, A facile preparation route for boron-doped graphene and its CdTe solar cell application.Energy & Environmental Science, 4 (2011) 862-5.
Bi H, Huang FQ*, Liang J, Xie XM, Jiang MH, Transparent Conductive Graphene Films Synthesized by Ambient Pressure Chemical Vapor Deposition Used as Front Electrode of CdTe Solar Cells. Advanced Materials, 23 (2011) 2302-6.
Lü XJ, Huang FQ*, Mou XL, Xu FF, Intelligent hydrated-sulfate template assisted preparation of nanoporous TiO2 spheres and their visible-light application. ACS Applied Materials & Interfaces, 3 (2011) 566-72.
Wu JJ, Huang FQ*, Lü XJ, Chen P, Wan DY, Xu FF, Improved visible-light photocatalysis of nano Bi2Sn2O7 with dispersed s-bands. Journal of Materials Chemistry, 21 (2011) 3872-6.
Ding SJ, Huang FQ*, Mou XL, Wu JJ, Lü XJ, Mesoporous Hollow TiO2 Microspheres with Enhanced Photoluminescence Prepared by Smart Template of Amino Acid. Journal of Materials Chemistry, 21 (2011) 4888-92.
Fang AH, Huang FQ*, Xie XM, Jiang MH, Low-temperature rapid synthesis and superconductivity of Fe-based oxypnictide superconductors. Journal of the American Chemical Society, 132 (2010) 3260-1.
Lü XJ, Mou XL, Wang YM, Huang FQ*, Xu FF, A general preparation strategy for hybrid TiO2 hierarchical spheres and their enhanced solar energy utilization efficiency. Advanced Materials, 22 (2010) 3719-22.
Lü XJ, Mou XL, Wu JJ, Zhang DW, Huang FQ*, Xu FF, Huang SM, Improved-performance dye-sensitized solar cells using Nb-doped TiO2 electrodes: efficient electron injection and transfer. Advanced Functional Materials, 20 (2010) 509-15.
Wu JJ, Li JT, Lü XJ, Zhang LL, Yao JY, Zhang FX, Huang FQ*, Xu FF, A one-pot method to grow pyrochlore H4Nb2O7octahedron based photocatalyst. Journal of Materials Chemistry, 20 (2010) 1942-6.
Wan DY, Huang FQ*, Wang YM, Mou XL, Xu FF, Highly surface-textured ZnO:Al films fabricated by controlling the nucleation and growth separately for solar cell applications. ACS Applied Materials & Interfaces, 2 (2010) 2147-52.
Liu ML, Chen IW, Huang FQ*, Chen LD, Improved Thermoelectric Properties of Cu-Doped Quaternary Chalcogenides of Cu2CdSnSe4. Advanced Materials, 21 (2009) 3808-12.
Liu ML, Huang FQ*, Chen LD, A wide-band-gap p-type thermoelectrical material: quaternary chalcogenides of Cu2ZnSnQ4 (Q = S, Se). Applied Physics Letters, 94 (2009) 202103-5.
Shi XY, Huang FQ, Liu ML, Chen LD*, Thermoelectric properties of tetrahedrally bonded wide-gap stannite compounds Cu2ZnSn1-xInxSe4. Applied Physics Letters, 94 (2009) 122103.
Lin XP, Wu JJ, Lü XJ, Shan ZC, Wang WD, Huang FQ*, Novel antimonate photocatalysts MSb2O6 (M = Ca, Sr and Ba): A correlation between packing factor and photocatalytic activity. Physical Chemistry Chemical Physics, 11 (2009) 10047-55.
Lin XP, Huang FQ*, Xing JC, Wang WD, Xu FF, Heterojunction semiconductor SnO2/SrNb2O6 with an enhanced photocatalytic activity: the significance of chemically bonded interface. Acta Materialia, 56 (2008) 2699-705.
Yuan KD, Wu JJ, Liu ML, Zhang LL, Xu FF, Chen LD, Huang FQ*, Fabrication and microstructure of p-type transparent conducting CuS thin film and its application in dye-sensitized solar cell. Applied Physics Letters,93 (2008) 132106-8.
Shan ZC, Wu JJ, Xu FF, Huang FQ*, Ding HM, Highly effective silver/semiconductor photocatalytic composites prepared by a silver mirror reaction. Journal of Physical Chemitry C, 112 (2008) 15423-8.
Chan GH, Liu ML, Chen LD, Huang FQ, Bugaris DE, Well DM, Ireland JR, Hersam MC, Duyne RP, Ibers JA, Syntheses, crystal structures, and physical properties of La5Cu6O4S7 and La5Cu6.33O4S7. Inorganic Chemistry, 47 (2008) 4368-74.
Wang YM, Huang FQ*, Chen LD, Li HL, Lin XP, Wang WD, Xia YJ, Solution-processed p-type transparent conducting BaCu2S2thin film. Chemistry of Materials,19 (2007) 3102-4.
Liu ML, Huang FQ*, Chen LD, Wang YM, P-type transparent conductor: Zn-doped CuAlS2. Applied Physics Letters, 90 (2007) 072109-11.
Liu ML, Wu LB, Huang FQ*, Chen LD, Chen IW, A promising p-type transparent conducting material: layered oxysulfide [Cu2S2][Sr3Sc2O5]. Journal of Applied Physics, 102 (2007) 116108-10.
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黃富強專利情況
申請專利90項,其中國際專利申請20項
代表專利授權
Chenot CF, Belinski-Wolfe J, Huang FQ, EL base phosphor synthesis method involving sonochemistry. EP1367113-A2
Chenot CF, Belinski-Wolfe J, Huang FQ, EL base phosphor synthesis method involving sonochemistry. US2004007692-A1
Stevens RL, Belinski-Wolfe JA, Huang FQ, Fan CW, Maxwell MA, High-bright orange electroluminescent phosphor ZnS:Mn,Cu,Sb. US6682664-B1
Stevens RL, Belinski-Wolfe JA, Huang FQ, Fan CW, Maxwell MA, High-bright orange electroluminescent phosphor ZnS:Mn,Cu,Sb. EP1396530-A2
Stevens RL, Belinski-Wolfe JA, Huang FQ, Fan CW, Maxwell MA, High-bright orange electroluminescent phosphor ZnS:Mn,Cu,Sb. JP200302835-A2
黃富強,劉敏玲,一類用於P型透明導的黃銅礦型材料及製備方法 (200610025073.1)
黃富強,王文鄧,一種硫化鋅電致熒光粉的製備方法 (200710037119.6)
代表專利申請
黃富強,劉敏玲,陳立東,一種p型含銅硫透明導體薄膜的製備方法 (200710038809.3)
黃富強,孫軍康,王耀明,劉戰強,摻雜的磷酸鐵鋰活性物質與碳組成的正極材料及製備方法 (200710172797.3)
Huang FQ, Belinski-Wolfe J, Fan CW, Isostatic-pressed ZnS raw materials making the lamp brighter. CM-1347 (USPatent)
Huang FQ, Fan CW, Electroluminescent phosphor ZnS:Cu,Br,Cl making better. CM-1345 (USPatent)
黃富強,呂旭傑,一種半導體複合多孔壁二氧化鈦空心球材料及其製備方法 (201010152118.8)
黃富強,王耀明,A method for preparing light absorption layer of copper-indiumgallium-sulfurselenium thin film solar cells,US12826008,4748/DELNP/2010
- 參考資料
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- 1. 陳立東等研究員受聘為我校兼職教授 .中國科學技術大學化學與材料科學學院官網[引用日期2016-10-28]
- 2. 黃富強教授課題組介紹 .北京大學化學與分子工程學院介紹[引用日期2013-01-11]
- 3. 黃富強研究員介紹 .中國科學院上海硅酸鹽研究所[引用日期2016-10-28]
- 4. 黃富強教授簡介 .北京大學工學院[引用日期2013-01-11]
- 5. 中國科學家研發治污新材料 光照2周可改善水質- .國際在線[引用日期2018-05-25]
- 6. 科研成果 .中國科學院上海硅酸鹽研究所光電轉換材料與器件研究課題組(黃富強)[引用日期2016-10-28]
- 7. 黃富強 .北京大學化學與分子工程學院[引用日期2023-06-20]
- 8. 黃富強 .北京大學化學與分子工程學院[引用日期2023-06-20]
- 9. 【熱烈祝賀】2023年度中國化學會會士(FCCS)當選名單公佈 .中國化學會.2024-01-28