专业：无机化学

研究方向：纳米材料与纳米结构

职称：教授  博士生导师

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李彦教授

Copper Catalyzing Growth of SWCNTs

Ultra-Low Feeding Gas Guided Non-Fast-Heating CVD Growth of Oriented Ultra-Long SWCNTs

SWCNTs Grown on Silica Spheres

ZnO Nano-Seeding

Patterning Catalysts for Surface Growth of SWCNTs

DPN of CdS

学习经历：
1983.9－1987.7  山东大学化学系读本科, 获理学学士学位
1987.9－1990.7  山东大学化学系读研究生, 获理学硕士学位
1990.9－1993.6  北京大学化学系读博士生, 获理学博士学位

工作经历：
1993.7－1995.6    北京大学化学与分子工程学院博士后
1995.7                 北京大学化学与分子工程学院讲师
1995.8－2002.7    北京大学化学与分子工程学院副教授
1999.11－2001.5  美国杜克(DUKE)大学化学系访问副教授
2002.8－              北京大学化学与分子工程学院教授
2005－                 纳米器件物理与化学重点实验室学术委员会委员
2008－ 　　　      《科学通报》编委

教学：从2001年起主讲化学学院大一《普通化学》。

荣誉与奖励：
2004年，入选首批教育部新世纪人才资助计划
2007年，北京大学优秀教学奖，北京大学德育奖
2008年，北京大学十佳教师
2011年，国家杰出青年基金获得者

 
  
    研究兴趣
    
    

本课题组主要从事碳纳米管的制备、修饰、表征和应用的研究。发展碳纳米管的可控制备方法，通过化学修饰和复合对碳纳米管进行进一步的性能调控，同时发展相应的表征技术以满足可控制备和修饰研究的需求，并探索基于碳纳米管的材料在纳电子、能源及生物医学等方面的应用。
  
    课题组研究进展
  
    

1) 超低流量法制备大规模平行超长单壁碳纳米管阵列 (Nano Lett. 2007, 7, 2073.)

见NatureChina网站的报道：Nanotubes: Slowly but surely

http://www.nature.com/nchina/2007/070627/full/nchina.2007.118.html

2）碳纳米管阵列与水凝胶的复合薄膜 (Adv. Mater. 2008, 20, 2201.)

见Nature Asia网站的报道：Nanotube-hydrogel composites: Wetting and dewetting

http://www.natureasia.com/asia-materials/highlight.php?id=228

3）单壁碳纳米管的手性选择性修饰和制备

单壁碳纳米管管壁具有卷曲的石墨片层结构，根据卷曲方式（用(n,m)指标化，也称碳纳米管的手性）的不同可表现为金属性或者带隙不同的半导体性。碳纳米管的结构特点决定了手性可控的制备和修饰是一个难题，同时也是碳纳米管应用中的关键问题之一。李彦课题组近期在手性选择性的制备和修饰方面取得一些重要进展。

图1 不同能带结构的碳纳米管与阴离子表面活性剂相互作用的示意图

他们发现咪唑类离子液体是研究单壁碳纳米管性质和对其进行操纵的优良溶剂,因为纳米管与离子液体间只存在弱的范德华相互作用。（ACS Nano 2008, 2, 2540.）在此基础上发展了一种在离子液体介质中对单壁碳纳米管进行手性选择性修饰的简单方法，利用常见的阴离子表面活性剂实现了对金属性和窄带隙半导体性碳纳米管的选择性修饰，还可通过改变表面活性剂的种类和浓度对碳纳米管能带结构进行可控调制。这种修饰和能带调控是可逆的，只要改变溶液的环境，碳纳米管的性质就可以复原。(J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 5364.)

图2 纯半导体性单壁碳纳米管阵列的SEM(A)和AFM(C)图像及器件Id-Vg测量结果(B)

构筑场效应晶体管需要半导体性碳纳米管，但一般制备出的产品均是1/3金属性和2/3半导体性碳纳米管的混合物。李彦课题组与美国杜克大学刘杰教授合作，利用金属性管和半导体性管在化学反应活性上的微小差异，在生长过程中引入弱氧化条件阻止金属性管的生长，辅以基底的作用，首次在石英表面上直接制备出了纯半导体性单壁碳纳米管阵列。大量Raman光谱数据以及超长管薄膜器件的I-V测量结果表明半导体性管含量达95%-98%。(Nano Lett. 2009, 9, 800.)
  
    代表性论文
  
    

1. J. Wang, Y. Li*, “Selective Band Structure Modulation of Single-Walled Carbon Nanotubes in Ionic Liquids”, J. Am. Chem. Soc., 131, 5364-5365 (2009). [PDF]

2. H. Chu, J. Wang, L. Ding, D. Yuan, Y. Zhang, J. Liu* and Y. Li*, "Decoration of Gold Nanoparticles on Surface-Grown Single-Walled Carbon Nanotubes for Detection of Every Nanotube by Surface-Enhanced Raman Spectroscopy", J. Am. Chem. Soc., 131, 14310-14316 (2009). [PDF]

3. L. Ding, A. Tselev, J. Wang, D. Yuan, H. Chu, T. P. McNicholas, Y. Li* and J. Liu* , “Selective Growth of Well-Aligned Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes”, Nano Letters, 9, 800-805 (2009). [PDF]

4. Z. Yang, Z. Cao, H. Sun, Y. Li*, “Composite Films Based on Aligned Carbon Nanotube Arrays and Poly(N-Isopropyl Acrylamide) Hydrogel”, Advanced Materials, 20, 2201-2205 (2008).[PDF]

5. Z. Jin, H. Chu, J. Wang, J. Hong, W. Tan, Y. Li*, "Ultra-low Feeding Gas Flow Guiding Growth of Large-scale Horizontally Aligned Single-walled Carbon Nanotube Arrays", Nano Letters, 7, 2073-2079 (2007). [PDF]

6. W. Zhou, Z. Han, J. Wang, Y. Zhang, Y, Z. Jin, X. Sun, Y. Zhang, C. Yan, Y. Li*, "Copper Catalyzing Growth of Single-walled Carbon Nanotubes on Substrates", Nano Letters, 6 (12): 2987-2990 (2006). [PDF]