杜平武 教授 博士 研究领域: 天然气化工,新材料,煤化工,石油炼制,石油化工,精细化工 研究方向: 有机共轭材料、弯曲分子材料、碳纳米管片段、能源材料 所在单位: 中国科学技术大学

基本信息

所在单位:
中国科学技术大学
单位类型:
高等院校
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
2004.8-2009.5    博士, 美国罗切斯特大学, 导师:Richard Eisenberg 教授
2001.9-2004.5    硕士研究生,中科院理化技术研究所,导师: 李翳 研究员
1997.9-2001.6    学士, 武汉大学化学与分子科学学院
工作经历:
2012.1- 至今   教授,博士生导师,中国科学技术大学化学与材料科学学院,
2011.7-2011.12  Director’s Fellow,美国能源部阿贡国家实验室化学与工程部
2009.6-2011.7   博士后, 合作导师:Stephen J. Lippard 教授,美国麻省理工学院(MIT)化学系
专家介绍:
教授长期从事弯曲有机共轭材料、分子碳纳米管、和小分子活化方面的研究,自从在中国科学技术大学独立开展科研工作以来,在弯曲共轭碳环、共轭延伸碳纳米管片段、和小分子活化催化等方面开展了系统的研究,形成了自己的研究特色,在国际上引起了广泛的关注。申请人迄今为止发表的所有科研论文(160余篇, 包括9篇J. Am. Chem. Soc., 7篇Angew. Chem. Int. Ed., 4篇 Nat. Commun.等),被国际同行他引> 13000次,H-index 62。2022年获得基金委国家杰出青年基金资助,2018年获得Thieme Chemistry Journals Award, 另外两次获得美国化学会奖励,包括American Chemical Society (ACS) Nobel Laureate Signature Award (美国化学会诺贝尔签名奖,每年仅颁发1人)和ACS Young Investigator Award  (美国化学会青年科学家奖,无机分会)。同时,在2008年获中国政府颁发的-国家优秀自费留学生奖学金。


由弯曲稠环芳烃构成的碳纳米管(CNTs)是一维纳米材料,具有许多优异的力学、电学和化学性能,已在催化、能源、电子学、传热、芯片、晶体管等领域展示出广阔的应用前景。但是,该领域现有主要合成方法所制备的CNTs结构杂乱,通常得到的是一系列不同长度、直径和手性的CNTs混合物。开发新的路线自下而上合成弯曲稠环纳米管片段将为碳纳米管的生长提供精确构型的模板,为解决以上问题奠定基础。针对以上挑战,课题组从共轭延伸环苯撑结构入手,围绕着精确直径和单一构型弯曲共轭大环新结构的制备、手性共轭纳米管片段、“分子皇冠”异质结及电子转移过程、以及π延伸长链环苯撑等方面开展了系统研究工作,侧重于研究碳纳米管共轭片段的合成、结构特征以及其光物理性质和电荷转移研究。取得了一系列具有鲜明特色的原创性成果,具体如下:(1)利用过渡金属催化,成功合成了一系列手性指数[6,6], [8,8], [9,9], [10,10], [12,12], [18,18], [24,24]等扶手椅型碳纳米管环状大共轭片段结构,深入研究了其光物理性质和超分子性质,发现了稠环纳米管片段的尺寸效应,提出了封端模板法合成[12,0]锯齿型碳纳米管大环片段;(2)通过分子设计,成功合成了单一手性指数[9, 8]和[12,4]的手性碳纳米管环状共轭片段结构,深入研究了其光物理性质,发现了手性纳米管片段对圆偏振光的明显放大现象;(3)利用大共轭碳纳米管片段,成功构筑了给体-受体分子异质结(克级制备),发现了其快速电子转移和光电流生成现象;首次构建了基于碳纳米管片段的共轭聚合物长链结构,发现其兼具电子和空穴输运能力;(4)首次实现了螺旋弯曲碳材料的合成,研究了其光物理性质和磁性。

科研能力

研究领域:
天然气化工,新材料,煤化工,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向:
有机共轭材料、弯曲分子材料、碳纳米管片段、能源材料
英文标签:
Hydrogen Production;Photocatalysis;Water Oxidation;Water Splitting;Electrocatalysis;Fullerene;Photoluminescence;Black Phosphorus;Photocatalysts;Carbon Nanotubes
论文著作:
1. Catalysts Made of Earth-Abundant Elements (co, Ni, Fe) for Water Splitting: Recent Progress and Future Challenges
Pingwu Du; Richard Eisenberg
ENERGY & ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2012

2. Making Hydrogen from Water Using a Homogeneous System Without Noble Metals.
Theodore Lazarides; Theresa McCormick; Pingwu Du; Gengeng Luo; Brian Lindley; Richard Eisenberg
Journal of the American Chemical Society, 2009

3. Extraordinarily Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution in Water Using Semiconductor Nanorods Integrated with Crystalline Ni2p Cocatalysts
Zijun Sun; Huafei Zheng; Jingshi Li; Pingwu Du
ENERGY & ENVIRONMENTAL SCIENCE, 2015

4. A Homogeneous System for the Photogeneration of Hydrogen from Water Based on a Platinum(II) Terpyridyl Acetylide Chromophore and a Molecular Cobalt Catalyst
Pingwu Du; Kathryn Knowles; Richard Eisenberg
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 2008

5. Black Phosphorus Revisited: A Missing Metal‐Free Elemental Photocatalyst for Visible Light Hydrogen Evolution
Xianjun Zhu; Taiming Zhang; Zijun Sun; Huanlin Chen; Jian Guan; Xiang Chen; Hengxing Ji; Pingwu Du; Shangfeng Yang
Advances in Materials, 2017

6. Visible Light-Driven Hydrogen Production from Aqueous Protons Catalyzed by Molecular Cobaloxime Catalysts.
Pingwu Du; Jacob Schneider; Genggeng Luo; William W. Brennessel; Richard Eisenberg
Inorganic Chemistry, 2009

7. Photocatalytic Generation of Hydrogen from Water Using a Platinum(II) Terpyridyl Acetylide Chromophore
Pingwu Du; Jacob Schneider; Paul Jarosz; Richard Eisenberg
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 2006

8. Degradation Chemistry and Stabilization of Exfoliated Few-Layer Black Phosphorus in Water
Taiming Zhang; Yangyang Wan; Huanyu Xie; Yang Mu; Pingwu Du; Dong Wang; Xiaojun Wu; Hengxing Ji; Lijun Wan
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY, 2018

9. A Novel Two-Dimensional Nickel Phthalocyanine-Based Metal–organic Framework for Highly Efficient Water Oxidation Catalysis
Hongxing Jia; Yuchuan Yao; Jiangtao Zhao; Yuyue Gao; Zhenlin Luo; Pingwu Du
Journal of Materials Chemistry A, 2017

10. Photodriven Charge Separation Dynamics in CdSe/ZnS Core/Shell Quantum Dot/Cobaloxime Hybrid for Efficient Hydrogen Production
Jier Huang; Karen L. Mulfort; Pingwu Du; Lin X. Chen
Journal of the American Chemical Society, 2012
发明专利:
1. 一种通过自偶联反应快速制备环对苯撑的方法
中国科学技术大学
杜平武; 徐百川
公开日期: 2025-05-16 申请日期: 2025-02-21 公开号: CN120004702A

2. 一种以Pd催化脱HCl制备弯曲碳纳米带的方法
中国科学技术大学
杜平武; 张衡
公开日期: 2024-03-01 申请日期: 2023-12-12 公开号: CN117623281A

3. 一种二维富勒烯基催化剂的制备方法及其在电催化二氧化碳还原中的应用
中国科学技术大学
杜平武; 张丽
公开日期: 2024-01-12 申请日期: 2023-11-23 公开号: CN117385402A

4. 一种螺线管状磁性碳纳米材料及其制备方法
中国科学技术大学
杜平武; 王进义
公开日期: 2023-03-10 申请日期: 2021-12-17 公开号: CN114181220B

5. 弯曲合成子、其制备方法及制备环苯撑类化合物的方法
中国科学技术大学
王进义; 黄强; 杜平武; 李璟奭
公开日期: 2020-08-25 申请日期: 2018-05-02 公开号: CN108546229B

6. 用于快速制备瑞德西韦药物中间体的方法
中国科学技术大学
汪峰; 杜平武; 韩志勇; 葛治伸; 刘世勇
公开日期: 2020-06-05 申请日期: 2020-03-11 公开号: CN111233870A

7. 弯曲合成子、其制备方法及制备环苯撑类化合物的方法
中国科学技术大学
杜平武; 黄强; 王进义; 李璟奭
公开日期: 2018-09-18 申请日期: 2018-05-02 公开号: CN108546229A

8. 用于催化电解水的修饰电极及其制备方法和用途
中国科学技术大学
杜平武; 韩阿丽
公开日期: 2013-04-03 申请日期: 2012-11-30 公开号: CN103014750A
科研项目:
1. 非贵金属钴配合物作为均相催化剂应用于太阳能制氢研究
立项时间: 2013-2016 项目经费:800000

2. 光合作用II功能导向的类立方烷型金属含氧簇合物设计合成,催化水氧化及机理研究
立项时间: 2015-2018 项目经费:800000

3. 弯曲大共轭分子碳纳米管的合成与性质研究
立项时间: 2020-2023

4. 基于电荷分离策略构建高效“空穴转移催化剂-半导体-电子转移催化剂”复合材料及光催化制氢研究
立项时间: 2018-2021

项目合作

合作意向:
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