张峰

男， 中国科学院金属研究所， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2005-08 至 2009-06, 曲阜师范大学, 化学工程与工艺, 学士
2009-09 至 2012-06, 曲阜师范大学（2010年8月-2012年6月清华大学化学工程系联合培养）, 有机化学, 硕士
2012-08 至 2016-07, 中国科学院大学, 材料学, 博士
2016-07 至 2018-09, 中国科学院金属研究所, 先进炭材料研究部, 助理研究
2018-08 至 2020-01, 韩国基础科学研究院, 多维碳材料研究中心
2018-10 至 2024-09, 中国科学院金属研究所, 先进炭材料研究部, 副研究员
2024-10 至 今, 中国科学院金属研究所, 先进炭材料研究部, 研究员

研究领域和兴趣

单壁碳纳米管及其衍生结构的可控制备和性能； 单壁碳纳米管复合宏观体的设计制备及其电催化应用探索

主要业绩

主持国家自然科学基金面上项目2项、青年项目1项；主持辽宁省自然科学基金面上项目及沈阳材料科学国家研究中心青年人才项目共4项。以第一/通讯作者在Nature Communications、Matter、Advanced Functional Materials、ACS Nano等期刊发表SCI论文20余篇，总引用1500余次，h指数为17。参与撰写《碳纳米管》《中国学科发展战略·纳米碳材料》《碳纳米管器件》等多部专著。多次在国际碳纳米管会议（NT）、A3国际会议、中国化学会年会等国内外学术会议作邀请报告；申请发明专利20余项，其中授权10项，目前正在开展科技成果转化2项。担任国家自然科学基金函评专家、辽宁省科技厅评审专家、沈阳九三学社产业集群专家，以及《Nano Materials Science》《Energy Materials Devices》《Eco Energy》《Materials》等期刊青年编委。作为导师培养博士研究生1名（就职于中国科学院金属研究所），硕士研究生及联合培养硕士生4名，其中2名就职于中国科学院，1名就职于北京华创（上市公司），1名在东北大学攻读博士学位。
主要研究成果如下：
（1）可控制备单一导电属性单壁碳纳米管
针对高质量、高纯度单壁碳纳米管在高性能场效应晶体管中的应用需求，设计并制备了部分碳层包覆的Co纳米颗粒催化剂。该碳包覆层可有效抑制催化剂颗粒的团聚与长大，而暴露的Co表面位点可诱导单壁碳纳米管以垂直生长模式形核。同时，采用嵌段共聚物自组装法制备的催化剂颗粒展现出优异的尺寸均一性和单分散性。采用该催化剂首先实现了直径分布较窄的单壁碳纳米管可控生长（平均直径1.7 nm，90%以上落在1.6–1.9 nm范围内），进而通过H₂原位刻蚀方法获得了带隙分布宽度仅为0.08 eV、纯度高于95%的高质量半导体性单壁碳纳米管。以制得的半导体性单壁碳纳米管为沟道材料，构建了高性能薄膜场效应晶体管器件，在电流开关比大于3×10³的条件下，平均载流子迁移率可达95.2 cm²·V⁻¹·s⁻¹。
（2）研制高性能电催化剂膜电极
面向国家“双碳”战略目标，提出了利用单壁碳纳米管管间及管内限域空间生长高活性高熵合金超细纳米线与Pt立方纳米晶的方法。以单壁碳纳米管薄膜为载体，分别在管间和管内限域生长了超细高熵合金纳米线与Pt立方纳米晶，形成一体化复合薄膜。管内限域生长的超细纳米线因其高催化活性和在酸性条件下的优异稳定性，在质子交换膜电解水领域展现出广阔应用前景。基于该复合薄膜，可进一步设计具有“Janus”结构的双层多功能复合薄膜，用于光热增强电解水及太阳能驱动的全海水电解，为清洁能源的低成本规模化制备提供了新方案。
（3）研制极紫外光刻掩膜版防护膜
为提升光刻精度并实现更小尺寸器件的可控制备，亟需发展极紫外光刻技术，而该技术对防护膜的透光率提出了更高要求。在团队研发的浮动催化剂化学气相沉积制备高质量单壁碳纳米管薄膜技术基础上，提出了“异质外延”高效包覆策略，对单壁碳纳米管进行均匀包覆，获得了能够耐受极紫外光刻环境中高浓度氢等离子体辐照的单壁碳纳米管复合薄膜，并在模拟环境中验证了其可行性。以第一发明人申请的相关专利目前正处于转化实施阶段，有望为解决制约半导体产业发展的“卡脖子”难题提供关键技术支撑。

代表成果

1) F. Zhang,# P.X. Hou,# C. Liu,* B.W. Wang, H. Jiang, M.L. Chen, D.M. Sun, J.C. Li, H.T. Cong, E.I. Kauppinen, H.M. Cheng,* Growth of semiconducting single-wall carbon nanotubes with a narrow band-gap distribution, Nat. Commun., 7 (2016) 8, DOI: 10.1038/ncomms11160.
2) H. Yang,# Z.C. Zhang,# Z.M. Wang,# F. Zhang,* S.K. Liu, L.L. Zhang, C. Shi, P.X. Hou, H.M. Cheng, X. Wang,* C. Liu,* Integrated high-entropy alloy nanowire/carbon nanotube membrane electrode for efficient hydrogen evolution in acid solution, Adv. Funct. Mater., 2025, 202425156, DOI: 10.1002/adfm.202425156.
3) K. Li,# Y. Chang,# F. Zhang,* H.N. Pei, L.N. Zhang, G.Z. He, M.K. Zou, Z.C. Zhang, S.K. Liu, C.P. Yu, L.L. Zhang, H.M. Cheng, J.F. Gao,* F. Ding,* C. Liu,* Ultrafast, groove-confined synthesis of ultrafine Pt nanocubes for efficient electrocatalytic ammonia oxidation, Matter, 9(3) (2026) 13, DOI: 10.1016/j.matt.2026.102566.
4) X. Li,# F. Zhang,# L.L. Zhang, Z.H. Ji, Y.M. Zhao, Z.W. Xu,* Y. Wang, P.X. Hou,* M. Tian, H.B. Zhao, S. Jiang, L.Q. Ping, H.M. Cheng, C. Liu,* Kinetics-controlled growth of metallic single-wall carbon nanotubes from CoRex nanoparticles, ACS Nano, 16(1) (2022) 232-240, DOI: 10.1021/acsnano.1c05969.
5) P.X. Hou,# F. Zhang,# L.L. Zhang, C. Liu,* H.M. Cheng,* Synthesis of carbon nanotubes by floating catalyst chemical vapor deposition and their applications, Adv. Funct. Mater., 32(11) (2022) 20, DOI: 10.1002/adfm.202108541.
6) Z.C. Zhang,# H. Yang,# F. Zhang,* M.K. Zou, J.C. Li, L.L. Zhang, P.X. Hou, C. Shi, L.N. Zhang, H.M. Cheng, C. Liu,* Green and efficient electrolysis of seawater using carbon nanotube-based hybrid films, Nano Energy, 2024, 123, 11, DOI: 10.1016/j.nanoen.2024.109356.
7) F. Zhang, # J. Sun, # Y.G. Zheng, * P.X. Hou, C. Liu,* M. Cheng, X. Li, H.M. Cheng, Z. Chen, The importance of H2 in the controlled growth of semiconducting single-wall carbon nanotubes, J. Mater. Sci. Technol., 2020, 54, 105-111, DOI: 10.1016/j.jmst.2020.02.067.
8) F. Zhang, L.L. Zhang, H. Jiang, X. Li, F.N. Liu, Z.H. Ji, P.X. Hou, S.Y. Guo, H.M. Cheng,* E.I. Kauppinen, C. Liu,* F. Ding,* Growth of high-density single-wall carbon nanotubes with a uniform structure using a CoRu catalyst, Carbon, 2023, 209, 8, DOI: 10.1016/j.carbon.2023.118011.
9) F. Zhang, P.X. Hou, C. Liu,* H.M. Cheng, Epitaxial growth of single-wall carbon nanotubes, Carbon, 2016, 102, 181-197, DOI: 10.1016/j.carbon.2016.02.029.
10) J.Z. Zhang, Z.C. Zhang, H.B. Zhang, Y. Mei, F. Zhang,* P.X. Hou, C. Liu, H.M. Cheng, J.C. Li,* Prussian-blue-analogue-derived ultrathin Co2P-FeP nanosheets for universal-pH overall water splitting, Nano Lett., 2023, 23 (17), 8331-8338, DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c02706.

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