香港科技大学教授获国家自然科学奖 表扬推动高性能醇类燃料电池及过渡金属纳米材料之研发
13-01-2014
趙 天 壽 教 授
趙 天 壽 教 授
赵 天 寿 教 授 。
楊 世 和 教 授
杨 世 和 教 授 。

香 港 科 技 大 学 机 械 与 航 空 航 天 工 程 学 系 讲 座 教 授 、 香 港 科 大 能 源 研 究 院 院 长 赵 天 寿 教 授 及 其 研 究 团 队 , 凭 研 发 以 醇 类 物 质 作 燃 料 的 燃 料 电 池 , 荣 获 国 务 院 颁 发 国 家 科 研 界 最 高 荣 誉 之 一 、 2013 年 度 国 家 自 然 科 学 奖 二 等 奖 , 并 连 续 第 二 年 获 得 这 项 殊 荣 。 同 时 , 化 学 系 杨 世 和 教 授 联 同 北 京 航 空 航 天 大 学 及 北 京 大 学 的 教 授 , 亦 就 研 究 过 渡 金 属 纳 米 材 料 的 突 破 , 获 颁 国 家 自 然 科 学 奖 二 等 奖 。

燃 料 电 池 是 高 效 及 洁 净 的 新 能 源 技 术 , 可 广 泛 应 用 到 手 提 电 话 、 电 脑 、 汽 车 、 楼 宇 等 , 近 年 已 成 为 新 能 源 领 域 的 一 个 研 究 热 点 。 燃 料 电 池 的 产 电 过 程 发 生 在 一 个 从 微 观 到 宏 观 的 跨 尺 度 的 复 杂 系 统 中 , 同 时 伴 随 有 电 子 与 质 子 的 传 递 、 质 量 与 热 量 的 传 递 、 以 及 电 化 学 反 应 等 复 杂 的 物 理 化 学 现 象 。

赵 天 寿 教 授 及 团 队 的 「 燃 料 电 池 中 多 相 能 质 传 递 与 电 化 学 反 应 的 相 互 作 用 机 理 」 研 究 , 深 入 分 析 燃 料 电 池 中 的 物 理 化 学 过 程 , 以 热 流 科 学 与 电 化 学 交 叉 的 独 特 方 法 , 成 功 揭 示 了 燃 料 电 池 中 质 量 、 能 量 的 传 递 与 电 化 学 反 应 动 力 学 的 相 互 作 用 机 理 , 建 立 了 新 的 理 论 框 架 。 在 此 理 论 框 架 下 , 直 接 甲 醇 燃 料 电 池 的 性 能 提 高 了 六 倍 ; 直 接 乙 醇 燃 料 电 池 的 性 能 提 高 了 四 倍 。 赵 教 授 的 研 究 为 开 创 热 流 科 学 与 电 化 学 学 科 交 叉 的 新 领 域 做 出 了 重 要 贡 献 , 推 动 新 能 源 技 术 的 发 展 。

另 外 , 他 与 西 安 交 通 大 学 科 研 人 员 共 同 研 究 的 「 多 尺 度 多 物 理 场 耦 合 的 复 杂 系 统 中 流 动 与 传 热 传 质 机 理 」 , 亦 获 得 2012 年 度 国 家 自 然 科 学 奖 二 等 奖 。 该 项 目 构 建 了 多 尺 度 流 动 与 传 热 传 质 的 数 值 计 算 方 法 , 在 提 高 能 源 利 用 效 率 、 降 低 能 源 转 换 过 程 中 温 室 气 体 排 放 等 方 面 均 具 有 重 要 意 义 。

纳 米 结 构 物 料 已 成 为 崭 新 和 发 展 迅 速 的 物 理 和 化 学 科 研 代 表 领 域 。 杨 世 和 教 授 与 研 究 团 队 凭 「 过 渡 金 属 及 其 化 合 物 纳 米 材 料 的 可 控 合 成 、 微 结 构 及 相 关 特 性 」 项 目 , 研 制 过 渡 金 属 及 其 氧 化 物 和 化 合 物 的 单 布 性 纳 米 材 料 的 制 备 方 法 , 如 纳 米 颗 粒 、 纳 米 棒 、 纳 米 线 、 纳 米 管 等 , 更 有 效 掌 握 其 光 学 特 性 的 调 控 。 利 用 聚 合 物 表 面 修 饰 剂 制 备 稳 定 氧 化 锌 纳 米 晶 新 方 法 , 解 决 了 聚 合 物 修 饰 氧 化 锌 纳 米 颗 粒 发 光 机 制 的 争 议 问 题 , 为 纳 米 材 料 器 件 化 提 供 了 指 导 与 借 鉴 。

研 究 团 队 亦 提 出 了 该 类 纳 米 材 料 磁 学 性 质 的 回 应 机 制 , 为 构 建 新 型 结 构 性 质 的 纳 米 材 料 开 拓 了 新 途 径 。 他 们 更 推 进 了 软 范 本 湿 化 学 法 以 及 有 序 结 构 合 成 方 法 学 的 研 究 , 丰 富 和 发 展 了 准 一 维 铁 系 纳 米 材 料 的 介 观 磁 学 理 论 。

科 研 人 员 研 发 的 高 效 可 调 节 的 纳 米 结 构 , 配 合 可 组 合 和 功 能 化 特 性 , 将 推 动 研 发 低 成 本 、 高 效 能 、 高 稳 定 性 的 新 一 代 太 阳 电 池 和 锂 离 子 电 池 。

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欧 阳 子 莹
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