陆瑞锋_在线百科全书查询
陆瑞锋
人物介绍
简况
陆瑞锋，男，1982年10月，南京理工大学理学院副教授、博士、博士生导师。
学习经历
毕业于 中科院大连化学物理研究所材料物理与化学专业，获得博士学位。
研究领域与成就
主研究领域与成就
材料物理与化学：
面向国家重点扶持的科技前沿，应用结合密度泛函理论、基于波函数的量子力学方法以及巨正则蒙特卡罗方法的多尺度模拟手段，研究新能源的相关课题，如各种储氢材料、光解水制氢材料和太阳能电池等，设计各种功能分子/材料以获得期望性能。
氢能是21世纪主要的新能源之一，它无污染，储量丰富，来源广泛，且利用途径多，是一种清洁的可再生能源，有望替代传统能源缓解日益加剧的全球能源和环境危机。实现氢能经济，寻找高效、安全的储氢材料是关键，这也成为了近年来国际上研究的热点和重点。目前储氢材料的研究已经较为广泛，包括有机化学氢化物，金属氢化物和配位氢化物，C或BN纳米材料，金属有机骨架，沸石材料，以及共价有机骨架等等。
尽管这些材料表现出许多新奇有趣的特性，然而依然普遍存在一些问题，一方面，它们在加氢和放氢过程中的热动力学性能都比较差。申请者首次概括了化学氢化物储氢热动力学性能改善的标准，为相关研究提供了简明公式化的理论指导，此研究成果将深入推广到更多化学氢化物及其他体系。另一方面，已知的这些材料都还没有达到美国能源部制定的车载系统工作条件下储氢质量比5.5 wt% (2015年) 的标准，在改善和提升现有储氢技术的同时，设计和开发新型的储氢体系和新型结构的储氢材料迫在眉睫。我们将系统研究金属有机骨架、共价有机骨架以及二维碳纳米材料(如石墨烯等)与其他纳米团簇(如富勒烯等)的复合纳米结构在轻质金属掺杂条件下的储氢性能。
光解水制氢是氢能经济不可缺少的环节，我们将利用第一性原理来设计有机光电催化材料，例如，利用化学官能团修饰二维碳纳米材料(如石墨烯、多孔石墨烯等)，调节电子结构能带间隙，获得有效的电荷分离，力求在纳米电子器件以及太阳能光解水制氢中的应用。将含有缺陷的石墨烯作为单层过滤膜，研究气体分子通过不同尺寸微孔的能垒变化规律，实现氢气与其他分子如甲烷等的高效分离，对制氢提纯过程具有重要的意义。这些研究将为制氢、储氢等可再生清洁能源的利用提供理论指导和预测，希望有助于地球低碳世界的实现。
此外，染料敏化太阳能电池价格相对低廉，制作工艺简单，拥有潜在的高光电转换效率，所以极有可能取代传统硅系太阳能电池，成为未来太阳能电池的主导。我们的研究重点在于利用计算化学和计算机辅助分子设计的工具和方法，设计新的纯有机染料太阳能电池。
辅研究领域与成就
原子与分子物理：
小分子反应碰撞体系的散射问题是物理化学领域最基础的研究课题之一，针对目前国际上该领域的研究热点非绝热效应，系统深入的进行精确量子态的动力学研究，期望为实验提供更细致准确的理论依据，如发展经典和量子散射方法研究氧碘激光器中氧气分子之间的非绝热态-态动力学以及臭氧的同位素效应的对称性机理等，在有条件的情况下，也将涉及研究体系的势能面构建拟合。
随着激光技术的不断发展，科学家已经成功地产生并测量到了阿秒（10-18 s）尺度的极短脉冲，使得超快电子动力学研究达到了前所未有的时间分辨率，利用单个阿秒脉冲，原子或分子内部的电子运动可以被实时观测并操控，阿秒科学和强场物理迅速成为国际物理研究领域最热门的方向之一。以申请人独立开发的高效并行计算程序LZH-DICP为基础，进一步应用并发展新方法、新程序，从理论上广泛深入研究原子以及分子在强激光场中阿秒分辨的量子动力学行为，诸如原子在强激光场中的阈上电离、分子及分子离子体系的电离和解离行为，揭示其中的物理学本质。通过多种方式组合激光场，优化激光参数，从原子体系推广到分子体系，控制高次谐波产生，进行位相控制和啁啾补偿，从而控制产生变换极限的阿秒脉冲。
此外，在发展量子含时波包数值方法以及首次从量子水平对单壁碳纳米管电子THz响应实验进行机理解释和动力学模拟的基础上，进一步将其推广到低维纳米体系(1维或2维材料)的电子输运研究。
