于海峰 教授 博士 北京市 研究领域: 天然气化工,储能,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工 研究方向: 液晶与高分子材料化学 所在单位: 北京大学

基本信息

所在单位:
北京大学
机构细分:
材料科学与工程学院
单位类型:
高等院校
职务:
教授
职称:
教授
最高学历:
博士
教育经历:
2000.3—2003.7清华大学化工系高分子研究所(导师,王晓工和刘德山教授) 工学博士
1993.9—2000.3河北工业大学化工系高分子研究所(导师,李佐邦教授)本科保送直硕
工作经历:
2012.2-现在 北京大学材料科学与工程系 特聘研究员,博导
2008.4-2012.2日本国立长冈技术科学大学物质材料系 特聘副教授
2007.10-2008.4日本京都大学工学院研究科 博士研究员
2005.10-2007.10日本学术振兴会(JSPS)外国人特别研究员
2003.10—2005.10日本科技振兴机构(JST-CREST)博士研究员
专家介绍:
北京大学研究员/博士生导师,中组部首批青千, 基金委优青,国家高层次领军人才

近二十年来,一直从事液晶高分子功能材料化学的应用基础研究工作。通过理论设计、实验构筑和功能开发,实现了材料微结构的大面积有序、稳定与快速响应。理论上通过高分子结构的精确结构设计,利用超分子协同作用实现了材料微结构的大面积有序;实验上通过构筑特定的功能基团,诱导液晶发生受限组装实现材料微结构取向的稳定;功能上通过开发液晶的快速相变特性,实现材料的快速响应。在此基础上进行微纳刻蚀、防伪与包装、柔性微纳加工与智能响应的等应用。具体研究如下:

第一,液晶嵌段共聚物分子设计与纳米尺度微结构的精确调控。在信息防伪领域中,具有纳米结构的嵌段共聚物大有可为,但是其稳定性、快速调控、手性功能以及大面积规整排列还很难实现。通过液晶嵌段共聚物纳米相分离及其微相结构的精确调控,将液晶的取向性、各向异性、自组装特性和高分子的易加工性、成膜性以及纳米结构的特殊光学性能有机地融合在一起,揭示了分子结构、液晶自组装、微相结构与性能之间的关系,探索了其在信息防伪和光学薄膜领域的应用。

第二,液晶/高分子复合材料结构定制及其智能响应特性。液晶弹性体与形状记忆高分子是两类重要的智能材料,但是制备复杂、刺激响应敏感性差、且难以实现高分辨的智能控制等,限制了其进一步的应用与发展。通过复合材料的“结构设计与优化”和“液晶取向方向控制”的关键技术,设计制备了一系列具有优异性能的液晶/高分子微米复合材料。结合了液晶材料的光化学与光热作用,分别构筑了聚合物分散液晶、液晶/聚合物双层膜和液晶/形状记忆高分子三个复合体系,揭示了材料微结构、液晶取向与性能之间的相互作用关系,开发了它们在智能响应、高性能与高精度复材制品、高频低损耗通讯器材、精确驱动与控制等领域的应用研究。

第三,超分子液晶自组装及多重响应性集成。传统的液晶材料一般都是通过共价键连接的,其结构调控必须借助分子设计和大量的有机合成来实现,限制其在多重响应性软物质体系的应用和发展。基于超分子结构的构筑和液晶自组装的调控,将卤键、氢键、主客体、亲/疏水等超分子作用引入到液晶材料中,发展了一系列动态、可逆的超分子液晶,开发了其在多重响应性软物质体系的应用。成功地制备了氢键超分子液晶微粒子、可发生光诱导相变的卤键超分子液晶、具有自修复功能的超分子液晶凝胶、具有导电功能的超分子液晶纤维、具有不同亲/疏水特性的超分子Janus薄膜等和具有多重响应功能的超分子液晶光栅等。

以第一/通讯作者发表科研论文122篇,其中IF>10的40篇,科研引用近5000次。申请发明专利28件(授权14件)。独立发表“光响应液晶高分子”英文专著1部,英文书籍章节8章。2012年创建北京大学“液晶高分子功能材料”实验室。已经培养毕业博士生16名,科研成果在相关领域处于国际领先水平,任美国化学会“ACS Appl Polym Mater”和中国《液晶与显示》的杂志编委。在高分子功能材料领域具有很好的科技创新能力,开发的很多材料与技术已经在多家企业实现了产业化,其中液晶复合材料安全线已经在澳门龙钞纪念币上试用。
专家荣誉:
2013年获得自然科学基金委“优秀青年基金”
2013年获得北京大学“优秀德育班主任”
2011年美国化学会出版社(ACS)优秀审稿人
2011年The Chemical Record杂志读者赏
2010年度国际先进材料与纳米科技会议的杰出报告奖
2007年度日本化学会首届关东支部大会赏
2005年日本学术振兴会(JSPS)研究奖励基金
2002年清华大学学术一等奖“蒋南翔奖”
2001清华大学实验室贡献三等奖

科研能力

研究领域:
天然气化工,储能,新材料,石油炼制,石油化工,精细化工
研究方向:
液晶与高分子材料化学
英文标签:
Li-ion Batteries;Azobenzene;Liquid Crystal;Thioacetalization;Polyimide;Liquid Crystals;Ni-rich Cathodes;Ketene Dithioacetal;Microphase Separation;Self-assembly
论文著作:
1. Zhou W.; Yu, H. F.*“Conductive Hybrid Nanofibers Self-Assembled with Three Different Amphiphilic Salts”ACS Appl. Mater. Interfaces, 2012, 4, 2154-2159.
2. Yu, H. F.* ; Dong, C., Zhou, W.; Kobayasi, T.; Yang, H. “Photomechanical behaviors of Hybrid Films of Liquid-Crystalline Polymer Microparticles ” Small. 2011, 7, 3039-3045 (Frontispiece of issue 21).
3. Yu, H. F.*; Kobayasi, T.; Yang, H. “Liquid-Crystalline Ordering Helps Block Copolymer Self-Assembly” Adv. Mater.2011, 23, 3337-3344 (“hot topic” in the field of Liquid Crystals) .
4. Yu, H. F.*; Ikeda, T. “Photocontrollable Liquid-Crystalline Actuators” Adv. Mater. 2011, 23, 2149-2180. (Invited review article) (“hot topic” in the field of Liquid Crystals) .
5. Yu, H. F.; Naka, Y.; Shishido, A.; Ikeda, T. “Well-Defined Liquid-Crystalline Diblock Copolymers with an Azobenzene Moiety: Synthesis, Photoinduced Alignment and their Holographic Properties” Macromolecules 2008, 41, 7959-7966.
6. Yu, H. F.; Shishido, A.; Li, J.; Iyoda, T.; Ikeda, T. Stable Macroscopic Nanocylinder Arrays in An Amphiphilic Diblock Liquid-Crystalline Copolymer with Successive Hydrogen Bonds. J. Mater. Chem. 2007, 17, 3485-3488 (Cover picture).
7. Yu, H. F.; Asaoka, S.; Shishido, A.; Iyoda, T.; Ikeda, T. “Nanoscale Cooperative Motions in a Novel Well-Defined Triblock Copolymer.” Small 2007, 3, 768-771.
8. Yu, H. F.; Li, J.; Ikeda, T.; Iyoda, T. “Macroscopic Parallel Nanocylinder Array Fabrication Using a Simple Rubbing Technique” Adv. Mater. 2006, 18, 2213-2215 (Cover picture).
9. Yu, H. F.; Iyoda, T.; Ikeda, T. “Photoinduced Alignment of Nanocylinders by Supramolecular Cooperative Motions”J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11010-11011.
10. Yu, H. F.; Okano, K.; Shishido, A.; Ikeda, T.; Kamata, K.; Komura, M.; Iyoda, T. “Enhancement of Surface-Relief Gratings Recorded in Amphiphilic Liquid-Crystalline Diblock Copolymer by Nanoscale Phase Separation” Adv. Mater.2005, 17, 2184-2188.
发明专利:
1. 利用光响应聚合物及其复合物快速检测酒精和醋酸浓度的方法
北京大学
于海峰; 纪宇帆
公开日期: 2025-01-17 申请日期: 2022-01-27 公开号: CN114544609B

2. 一种机械性能可调的快速光降解伤口愈合贴及其制备方法
北京大学
于海峰; 陈超先
公开日期: 2024-03-22 申请日期: 2023-12-18 公开号: CN117731818A

3. 含有光响应基团的脂肪族聚碳酸酯粘合剂及其制备方法
北京大学
于海峰; 陈超先
公开日期: 2024-03-12 申请日期: 2023-12-18 公开号: CN117683221A

4. 一种基于时间依赖的结构色的动态防伪与信息加密方法
北京大学
于海峰; 纪宇帆
公开日期: 2023-12-12 申请日期: 2023-09-06 公开号: CN117209942A

5. 一种光驱动复合材料及其制备方法
福州大学
鲍晓军; 李泽楷; 于海峰
公开日期: 2022-10-04 申请日期: 2021-12-08 公开号: CN114133609B

6. 一种红色荧光复合材料及其制备方法
北京大学
于海峰; 李岩; 马树灯; 李皓敏
公开日期: 2022-07-22 申请日期: 2021-10-13 公开号: CN113736017B

7. 一种防火玄武岩纤维中空织物复合材料及其制备方法
北京大学
王文忠; 于海峰; 孔祥骞
公开日期: 2022-04-12 申请日期: 2021-12-30 公开号: CN114318888A

8. 一种液晶小分子辅助的光响应聚合物表面微纳结构的制备方法
北京大学
于海峰; 纪宇帆
公开日期: 2022-03-18 申请日期: 2021-11-29 公开号: CN114196056A

9. 一种无机硅树脂/玄武岩纤维复合耐高温涂料及其制备方法
北京大学
孔祥骞; 王文忠; 于海峰
公开日期: 2022-03-04 申请日期: 2021-12-30 公开号: CN114133774A

10. 一种光微流控复合管型通道
北京大学
于海峰; 吕宣德; 王文忠
公开日期: 2020-09-08 申请日期: 2018-05-24 公开号: CN108704679B

11. 一种有机纳米结构的稳定化方法
北京大学
于海峰; 陈雨萱; 王添洁
公开日期: 2020-07-28 申请日期: 2018-01-02 公开号: CN107987301B

12. 一种溶剂诱导的光响应聚合物表面微纳结构的制备方法及应用
北京大学
于海峰; 杨博闻; 王文忠
公开日期: 2020-06-26 申请日期: 2020-03-02 公开号: CN111333023A

13. 一种光响应性聚合物光纤及其制备方法和应用
北京大学
于海峰; 马树灯
公开日期: 2020-06-19 申请日期: 2020-03-12 公开号: CN111308610A

14. 一种光响应性聚合物光纤及其制备方法和应用
北京大学
于海峰; 马树灯
公开日期: 2020-06-19 申请日期: 2020-03-12 公开号: CN111308610A

15. 一种微型光控漂浮载具及其光控制方法
北京大学
于海峰; 吕宣德; 王文忠
公开日期: 2020-05-29 申请日期: 2020-02-27 公开号: CN111204417A

16. 一种光响应液晶弹性体纤维膜及制备方法
北京化工大学
宋天夫; 张立群; 于海峰; 雷环宇
公开日期: 2020-05-08 申请日期: 2018-10-30 公开号: CN111118739B

17. 一种微细鳞片无硫膨胀石墨的微波化学制备方法
辽宁省地质矿产研究院; 北京大学
传秀云; 李志锋; 王文清; 秦浪; 周述慧; 汤勇; 于海峰; 胡志刚; 袁来敏; 任飞; 高野; 周南; 高扬; 程秀峰; 邵坤
公开日期: 2017-02-22 申请日期: 2016-11-04 公开号: CN106430178A

18. 一种微细鳞片无硫膨胀石墨的微波化学制备方法
辽宁省地质矿产研究院; 北京大学
传秀云; 李志锋; 王文清; 秦浪; 周述慧; 汤勇; 于海峰; 胡志刚; 袁来敏; 任飞; 高野; 周南; 高扬; 程秀峰; 邵坤
公开日期: 2017-02-22 申请日期: 2016-11-04 公开号: CN106430178A

19. 一种基于晶体光致相变的智能复合材料及其制备方法
北京大学
于海峰; 胡婧; 李晓; 王文忠
公开日期: 2017-01-04 申请日期: 2016-07-22 公开号: CN106279745A

20. 一种基于晶体光致相变的智能复合材料及其制备方法
北京大学
于海峰; 胡婧; 李晓; 王文忠
公开日期: 2017-01-04 申请日期: 2016-07-22 公开号: CN106279745A
科研项目:
1. 具有光响应行为的卤键液晶超分子材料的构筑与微结构调控研究
立项时间: 2016-2019 项目经费:650000

2. 液晶嵌段聚合物
立项时间: 2014-2016 项目经费:1000000

3. ミクロアクチュエーター機能を有な新規光応答性液晶高分子微粒子
项目经费:4030000

4. 低应力超高镍低钴三元正极材料的控制合成与界面稳定机制
立项时间: 2023

5. 2-羟基二芳甲酮衍生物的合成研究
立项时间: 2019-2021

6. 液晶嵌段共聚物中超分子组装:从分子手性到聚集态手性
立项时间: 2021

7. 液晶高分子微纳结构的构筑与性能研究
立项时间: 2021

8. 双光子驱动的形状记忆液晶聚氨酯基复合材料
立项时间: 2018-2021

项目合作

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