基本信息

姚会军  男  研究员/博士生导师  中国科学院近代物理研究所 纳米材料室副主任
电子邮件: yaohuijun@impcas.ac.cn
通信地址: 兰州市南昌路509号
邮政编码: 730000

招生信息

   
招生专业

070205-凝聚态物理

085204-材料与化工


欢迎物理学、应用物理学、核物理、核技术、材料物理、材料化学等相关专业本科生报考硕士生、直博生、硕博连读和博士生!

招生方向介绍

1、基于离子束的新型纳滤膜研究    

膜分离技术在化工、医药、能源、饮用水深度处理等领域有着广泛的应用,尤其滤膜,更是由于其小的孔径和优良的截留效果更是发展迅速,然而我国现有的制膜工艺难以满足对高品质纳滤膜的需要。该方向是充分利用重离子束辐照技术的优势,制备出孔道结构可控的新型纳滤膜,并满足相关领域的需求。

 

2、重离子与一维纳米材料相互作用       

利用加速器加速的重离子与纳米材料相互作用(包括基于一维纳米材料构建的纳米电子器件),在微观尺度上研究和分析带电离子引起材料结构和相关物理性质的变化,以及由此引起纳米器件性能的变化,为新型抗辐照器件的设计和开发提供基本实验数据和参考。

 

3、新型多孔二维材料制备及其在水处理方面的应用研究     

石墨烯等作为新兴的二维纳米材料,不仅厚度薄,而且机械强度高,是制备固态纳米孔的理想材料。本方向利用重离子辐照技术在新型二维材料上制备出纳米量级的孔洞,研究其优异的离子分离和过滤性能,以及溶液中的离子“二极管”效应,以此研制基于新型二维材料的纳滤膜,实现亚纳米级尺度物质的分离,用于生物分子分离和检测,海水提铀,盐湖卤水提锂等相关领域。


4、基于核孔膜及新型二维材料的锂离子电池隔膜研究

锂离子电池作为日常生活中不可获缺的一部分,已经被广泛应用于智能手机等电子类消费产品,同时随着新能源汽车的快速发展,同样加剧了对锂离子电池的需求。作为锂离子电池的一个重要组成部分—电池隔膜,对于电池的性能和安全起着至关重要的作用。本方向旨在利用重离子辐照和化学蚀刻技术,在核孔膜基础上辐以新型二维材料,制备出性能优良复合型锂离子电池隔膜。

5、溶液中离子在亚纳米/纳米通道中的传输机制研究

课题组利用国际上先进的重离子加速器辐照技术,结合后期化学、电化学技术在不同有机物薄膜中制备出亚纳米/纳米量级的离子通道,研究不同离子在其中的传输行为,考察通道直径、电荷密度、通道形状、外界环境、外加电场对离子传输行为的影响,从根本上揭示纳米尺度下离子传输机制,为纳流控器件研发提供基础实验数据和原理样机。

研究生培养

热忱欢迎所有对重离子技术应用、纳米材料制备与性质研究相关领域感兴趣的同学和青年科技工作者,有意者请随时邮件联系我们。 

1、推免及应试招生:       

   每年招收材料与化工、核技术及应用、凝聚态物理专业硕士研究生,以及凝聚态物理专业硕博连读生、直博生和博士生,欢迎具有材料和物理相关专业等学科背景的同学随时联系推免入学或报考。 

2、联合培养研究生:       

   研究组每年不定期招收联合培养研究生,名额不限,只要有一定科研培养潜力、对本领域研究感兴趣、经征得学籍所在学校同意及经研究组面试合格后都可很快入学,研究组负责提供学习生活条件和生活补助,欢迎有意向的同学随时和我们联系商谈。 

3、实习生招生:      

   研究组每年不定期招收1-2名科研实习生,欢迎在计算机编程、物理学、材料学等方面有特长的优秀本科在读生,利用学校安排的实习时间或暑期、在本组从事2个月左右的科研实习,研究组将在住宿和生活上给与一定补助。

教育背景

2003-09--2008-06   中科院近代物理研究所   理学博士学位
1999-09--2003-06   河北大学物理学院   理学学士学位
工作经历

2017.11  今              中科院近代物理研究所, 研究员 ;                    

                                    2016.07~2016.10    美国堪萨斯大学, 高级访问学者;

                                    2015.102016.03    美国佛罗里达大学, 访问学者; 

                                    2013-102013.11    德国Juelich研究中心, 高级访问学者;

2010.11  2017.10     中科院近代物理研究所, 副研究员 ;

                                     2010.032011.04    德国Juelich研究中心, 访问学者 ; 

2008.07~2010.10       中科院近代物理研究所, 助理研究员。

发表论文

主要为第一作者和通讯作者文章:

1.  Zhao, Z.;  Guo, Z.;  Zhang, Z.;  Gui, X.;  Liang, Z.;  Liu, J.;  Du, G.;  Duan, J.; Yao, H., Single graphene nanopore for biomimetic ion channel via tunably voltage-modulated ion transport. Carbon 2023, 203, 9.

2.  Fang, Z.;  Dong, Y.;  Guo, Z.;  Zhao, Z.;  Zhang, Z.;  Liang, Z.; Yao, H., Nanochannels and nanoporous membranes in reverse electrodialysis for harvesting osmotic energy. Applied Physics A-Materials Science & Processing 2022, 128 (1080), 28.

3.  Chu, J.;  Huang, Q.;  Dong, Y.;  Yao, Z.;  Wang, J.;  Qin, Z.;  Ning, Z.;  Xie, J.;  Tian, W.;  Yao, H.; Bai, J., Enrichment of uranium in seawater by glycine cross-linked graphene oxide membrane. Chemical Engineering Journal 2022, 444, 8.

4.  Qi, X.;  Wang, X.;  Dong, Y.;  Xie, J.;  Gui, X.;  Bai, J.;  Duan, J.;  Liu, J.; Yao, H., Fast synthesis of gold nanostar SERS substrates based on ion-track etched membrane by one-step redox reaction. Spectrochimica acta. Part A, Molecular and biomolecular spectroscopy 2022, 272, 120955-120955.

5.  Dong, Y.;  Zhao, Z.;  Zhao, J.;  Guo, Z.;  Du, G.;  Sun, Y.;  He, D.;  Duan, J.;  Liu, J.; Yao, H., High-Performance Osmotic Power Generators Based on the 1D/2D Hybrid Nanochannel System. ACS Applied Materials & Interfaces 2022, 14 (25), 16.

6.  Bian, Y. B.;  Dong, Y. H.;  Liu, J. D.;  Sun, Y. M.;  Duan, J. L.;  Liu, J.; Yao, H. J., Graphene Oxide Membrane/Conical Nanoporous Polyimide Composites for Regulating Ion Transport. ACS Applied Nano Materials 2021, 4 (7), 6964-6973.

7.  Cheng, Y.;  Dong, Y.;  Huang, Q.;  Huang, K.;  Lyu, S.;  Chen, Y.;  Duan, J.;  Mo, D.;  Sun, Y.;  Liu, J.;  Peng, Y.; Yao, H., Ionic Transport and Sieving Properties of Sub-nanoporous Polymer Membranes with Tunable Channel Size. ACS Applied Materials & Interfaces 2021, 13 (7), 9015-9026.

8.  Wu, S. H.;  Cheng, Y. X.;  Ma, J.;  Huang, Q. G.;  Dong, Y. H.;  Duan, J. L.;  Mo, D.;  Sun, Y. M.;  Liu, J.; Yao, H. J., Preparation and ion separation properties of sub-nanoporous PES membrane with high chemical resistance. Journal of Membrane Science 2021, 635.

9.  Dong, Y.;  Cheng, Y.;  Xu, G.;  Cheng, H.;  Huang, K.;  Duan, J.;  Mo, D.;  Zeng, J.;  Bai, J.;  Sun, Y.;  Liu, J.; Yao, H., Selectively Enhanced Ion Transport in Graphene Oxide Membrane/PET Conical Nanopore System. ACS Applied Materials & Interfaces 2019, 11 (16), 14960-14969.

10. Cheng, Y.;  Yao, H.;  Duan, J.;  Xu, L.;  Zhai, P.;  Lyu, S.;  Chen, Y.;  Maaz, K.;  Mo, D.;  Sun, Y.; Liu, J., Surface Modification and Damage of MeV-Energy Heavy Ion Irradiation on Gold Nanowires. Nanomaterials 2017, 7 (5).

11. Yao, H.;  Xie, L.;  Cheng, Y.;  Duan, J.;  Chen, Y.;  Lyu, S.;  Sun, Y.; Liu, J., Tuning the coercivity of Cu/Ni multilayer nanowire arrays by tailoring multiple parameters. Materials & Design 2017, 123, 165-173.

12. Yao, H.;  Zeng, J.;  Zhai, P.;  Li, Z.;  Cheng, Y.;  Liu, J.;  Mo, D.;  Duan, J.;  Wang, L.;  Sun, Y.; Liu, J., Large Rectification Effect of Single Graphene Nanopore Supported by PET Membrane. ACS Applied Materials & Interfaces 2017, 9, 11000-11008.

13. Collaboration, D., Direct detection of a break in the teraelectronvolt cosmic-ray spectrum of electrons and positrons. Nature 2017, 552 (7683), 63-68.

14. Xie, L.;  Yao, H.;  Duan, J.;  Chen, Y.;  Lyu, S.;  Khan, M.;  Mo, D.;  Liu, J.;  Sun, Y.; Hou, M., Investigation of optical properties of Cu/Ni multilayer nanowires embedded in etched ion-track template. Applied Surface Science 2016, 388, 155-159.

15. Yao, H.;  Cheng, Y.;  Zeng, J.;  Mo, D.;  Duan, J.;  Liu, J.;  Zhai, P.;  Sun, Y.; Liu, J., Bivalent ion transport through graphene/PET nanopore. Applied Physics a-Materials Science & Processing 2016, 122 (5).

16. Li, Z.;  Liu, Y.;  Zhao, Y.;  Zhang, X.;  Qian, L.;  Tian, L.;  Bai, J.;  Qi, W.;  Yao, H.;  Gao, B.;  Liu, J.;  Wu, W.; Qiu, H., Selective Separation of Metal Ions via Monolayer Nanoporous Graphene with Carboxyl Groups. Analytical Chemistry 2016, 88 (20), 10002-10010.

17. Yao, H.;  Xie, L.;  Duan, J.;  Mo, D.;  Chen, Y.;  Lv, S.;  Liu, J.; Sun, Y., X-ray photoelectron spectroscopy of gold nanowire arrays embodied in ion-track template. Phys. Status Solidi C 2015, 12, 4.

18. Zeng, J.;  Yao, H.;  Mo , D.;  Duan, J.;  Liu , J.;  Cao, D.;  Zhai , P.;  Liu, J.; Sun , Y., Ion current rectification effect of porous graphene membrane. Phys. Status Solidi C 2015, 12, 30-34.

19. Li, Z.;  Wang, C.;  Tian, L.;  Bai, J.;  Yao, H.;  Zhao, Y.;  Zhang, X.;  Cao, S.;  Qi, W.;  Wang, S.;  Shi, K.;  Xu, Y.;  Zhang, M.;  Liu, B.;  Qiu, H.;  Liu, J.;  Wu, W.;  Wang, X.; An, W., An embryo of protocells: The capsule of graphene with selective ion channels. Scientific Reports 2015, 5.

20. Yao, H.;  Guenel, H. Y.;  Bloemers, C.;  Weis, K.;  Chi, J.;  Lu, J. G.;  Liu, J.;  Gruetzmacher, D.; Schaepers, T., Phase coherent transport in InSb nanowires. Applied Physics Letters 2012, 101 (8).

21. Yao, H.;  Mo, D.;  Duan, J.;  Chen, Y.;  Liu, J.;  Sun, Y.;  Hou, M.; Schaepers, T., Investigation of the surface properties of gold nanowire arrays. Applied Surface Science 2011, 258 (1), 4.

22. Yao, H.;  Duan, J.;  Mo, D.;  Guenel, H. Y.;  Chen, Y.;  Liu, J.; Schaepers, T., Optical and electrical properties of gold nanowires synthesized by electrochemical deposition. Journal of Applied Physics 2011, 110 (9), 94301-94307.

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 一维巨磁阻纳米材料制备与性能研究, 主持, 国家级, 2011-01--2013-12
( 2 ) 一维巨磁阻传感器制备与性能研究, 主持, 部委级, 2010-01--2012-12
( 3 ) 一维巨磁阻传感器制备与性能研究, 主持, 省级, 2011-01--2012-12
( 4 ) 一维新型纳米材料研制, 主持, 部委级, 2012-01--2015-12
( 5 ) 一维纳米材料辐照损伤效应研究, 主持, 国家级, 2013-01--2016-12
( 6 ) 石墨烯/聚合物复合纳米孔制备及其性质研究, 主持, 国家级, 2016-01--2019-12
( 7 ) 多孔石墨烯纳滤膜可控制备及其铀分离性能研究, 主持, 国家级, 2018-01--2021-12
( 8 ) 质量评价导向的特种膜中药绿色制造技术及其专属装备集成研究, 参与, 国家级, 2019-12--2021-12
( 9 ) 用于饮用水深度处理的多孔石墨烯纳滤膜研制, 主持, 省级, 2020-01--2021-12
参与会议
(1)核孔膜研制及其在离子分离和电池隔膜中的应用   2021新膜与新膜过程及其应用研讨会   姚会军   2021-06-12
(2)Selectively enhanced ion transport in graphene oxide membrane/PET conical nanopore system   美国联合会先进功能材料会议   2019-08-20
(3)Ion introduced defects in graphene and their applications on ion separation and transport   加速器技术在科学研究和工业中的应用   Huijun Yao   2018-08-12
(4)Giant rectification effect in PET suspended graphene nanopore   快重离子与材料相互作用   Yao huijun, Jian Zeng, Dan Mo, Jinglai Duan, Jie Liu, Youmei Sun   2015-05-18
(5)Ionic current rectification of graphene nanopore formed by irradiation   欧洲材料学会春季会议   Huijun Yao, JianZeng, Dan Mo, Jinglai Duan, Jie Liu, Youmei Sun   2014-04-25
(6)重离子径迹模板中金纳米线光学性质研究   第十一届全国固体核径迹学术会议   姚会军,刘杰,孙友梅,段敬来,莫丹,曹殿亮,曾健   2012-10-23
(7)Optical Properties of Gold Nanowires in Etched Ion-track Template   离子束材料改性国际会议   Yao Huijun, Duan Jinglai, Mo Dan, Chen Yonghui,    2012-09-03
(8)Optical Properties of Gold Nanowires in Etched Ion-track Template   离子束材料改性国际会议   Yao Huijun, Duan Jinglai, Mo Dan, Chen Yonghui, Liu Jie, Sun Youmei   2012-09-02
(9)重离子径迹模板中金纳米线的光学和电学性质研究   第一届全国高能加速器战略研讨会暨用户年会   姚会军,段敬来,莫丹,陈永辉,刘杰,孙友梅   2011-08-26
(10)Field dependent transport properties and conductance fluctuations of InSb nanowires   德国物理年会   Yao Huijun   2011-03-14
(11)Transport properties of InSb nanowires    尤利希-亚琛工大纳米电子学讨论会   Yao Huijun   2010-10-04

合作情况

(1) 德国Juelich研究中心,开展一维半导体纳米材料电学输运性质合作;
(2) 德国重离子研究中心,开展高能重离子在材料辐照方面合作研究; 
(3) 美国南加州大学, 一维纳米材料制备与性质研究;
(4) 美国佛罗里达大学,开展石墨烯/纳米孔的离子分离和过滤,整流效应研究;

(5) 美国堪萨斯大学,金属纳米颗粒/石墨烯拉曼增强研究;

指导学生

已指导学生

谢璐      硕士研究生  085204-材料工程         2016

程亚雄  硕士研究生  070205-凝聚态物理     2017

董钰华  硕士研究生  085204-材料工程         2019

程亚雄  博士研究生  070205-凝聚态物理     2021

吴书航  硕士研究生  070205-凝聚态物理     2021

王星凡  硕士研究生  070205-凝聚态物理     2022

董钰华  博士研究生  070205-凝聚态物理     2022

齐鑫昌 硕士研究生  085204-材料工程        2022

马圣明  硕士研究生  070205-凝聚态物理     2022

现指导学生

赵卓      博士研究生  070205-凝聚态物理  

桂小钰  硕士研究生  085600-材料与化工  

张振华  硕士研究生  085600-材料与化工  

侯博瑞  博士研究生  070205-凝聚态物理  

方正晖  硕士研究生  070205-凝聚态物理  

郭再超  博士研究生  070205-凝聚态物理  

解建军  硕士研究生  070205-凝聚态物理  

李炫霖  博士研究生  070205-凝聚态物理  

方孟玲  硕士研究生  085600-材料与化工

Muhammad Junaid 博士研究生 070205-凝聚态物理