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杨涛——2020年度中国颗粒学会优秀博士学位论文奖获得者

发布时间:2021年1月8日 来源:中国颗粒学会

杨涛

研究方向:硅基新能源与半导体材料

 

 

人物简介

杨涛2012年7月毕业于西安交通大学,并于2012年9月进入中国科学院过程工程研究所攻读博士学位,期间一直从事纳微材料形貌动力学调控机理研究,基于反应和传质的基本原理,构建普适性的纳微颗粒动力学调控机制,并参与国家自然科学基金项目2项、承担国家建设高水平大学公派联合培养研究生项目1项,在化学工程科学与纳微材料技术交叉领域开展了一系列开创性研究工作,构建了纳微材料连续规模化制备的理论与实验基础,获中国科学院大学“三好学生”称号与中国科学院过程工程研究所所长奖学金。

 

2018年6月获得工学博士学位,随后进入中国恩菲工程技术有限公司开展博士后研究和高新材料研发工作,主要涉及锂离子电池材料、集成电路用超高纯材料等,带领研发团队承担了包含国家重点攻关专项、中国博士后科学基金项目和单位自研项目在内的5项研发课题,以及参与国防军品配套项目、省部级重大科技专项等关键基础材料攻关项目4项,解决硅基新能源与半导体材料领域装备开发、理论创新与工程放大等难题,相关研究成果推动了国家关键基础材料领域的核心技术突破。

 

获奖论文简介

论文题目:反应-传质对颗粒形貌调控机制的研究

指导老师:韩永生

学位授予单位:中国科学院过程工程研究所

 

本次获奖博士学位论文基于反应和传质的基本原理,研究了颗粒生长中的形貌动力学调控规律,并确立通用的、定量的动力学调控机制,对颗粒可控合成理论和技术具有重要意义。

 

主要创新点包括:

(1)通过溶液还原反应制备了形貌均一的枝状银颗粒,验证了反应-扩散对颗粒形貌的调控作用,实现了银枝晶的可控制备;

 

(2)利用电化学方法制备银纳米颗粒,通过引入达姆科勒准数量化了反应-扩散的相对变化及其与颗粒形貌的对应关系,提出了基于微观浓度场的颗粒形貌演化模型,并在不同材料体系中验证了该模型;

 

(3)定量表征了银颗粒连续制备过程中对流传质(混合)强度的,研究了对流传质对银颗粒形貌和尺寸分布的调控规律,将反应-传质调控机制拓展到宏观对流体系,形成了更具普适性的颗粒形貌演化与调控机制。

 

论文从化学工程的角度出发,运用其中反应和传质的基本原理,来探究颗粒生长中的动力学规律和建立通用动力学模型,通过新的方法获取反应-扩散关键参数,确立定量的调控机制,以满足对形貌预测的需求。并在完成微观层面的定量调控研究之后,继续加入对流传质这一宏观因素,将微尺度的反应-扩散调控机理拓展到包含宏观对流的、更具普适性的反应-传质调控机制。

 

图1  枝晶动态演化过程

 

图2  反应-扩散对颗粒形貌的调控机理

 

图3  对流传质对颗粒形貌的调控机理

 

 

优秀博士学位论文奖

奖项介绍:

为推动中国颗粒学及其相关领域的科技进步,调动青年科技工作者的积极性和创造性,促进青年人才成长,中国颗粒学会特设立“中国颗粒学会优秀博士学位论文奖”。

 

旨在奖励在攻读博士学位期间,在颗粒学及其相关领域的基础研究或应用研究中取得突出进展的优秀青年科技人才。

 

申报条件:

1. 在颗粒学及其相关科学前沿取得突出进展,研究成果达到国际同类领域先进水平,或研发成果具有突出的应用价值;

2. 论文成果主要内容已在重要学术期刊上发表;

3. 论文作者在评选年度以前的三个学年度内、在国内学位授予单位获得博士学位;

4. 论文答辩前已获得副高级(含)以上职称的作者撰写的博士学位论文,以及涉密的博士学位论文,不参加评选;

5. 每篇博士学位论文只可申报 1 次,已申报过的论文不再参加评选。