徐东升

男， 北京大学化学与分子工程学院， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

1982.09-1986.06，武汉大学化学系物理化学专业，本科学生
1986.07-1991.08，湖北农学院基础课部，助教
1991.09-1994.06，哈尔滨工程大学化学工程系电化学专业，硕士研究生
1994.07-1995.06，北京大学分子动态与稳态结构国家重点实验室，访问学者；
1995.09-1998.06，北京大学化学与分子工程学院，博士研究生
1998.07-2000.06，北京大学化学与分子工程学院，博士后
2000.07至今，北京大学化学与分子工程学院，历任副教授、教授

研究领域和兴趣

光催化、光热催化材料的可控制备、多尺度结构设计与能源相关的催化体系研究；高效太阳能电池器件的结构设计及性能调控规律研究；二次电池材料的结构设计和新电池体系研究；等离激元材料和新型吸波材料研究。

主要业绩

徐东升教授长期从事低维纳米结构功能材料的制备、结构调控与性能研究，在准一维材料阵列的电化学生长、分级结构纳米材料和高效能吸波材料等方面取得了系统的和创造性的研究成果。迄今已发表SCI论文150余篇，包括Adv. Mater.6篇、Adv. Energy Mater.7篇、J. Am. Chem. Soc.4篇、Angew. Chem.7篇、Nano Lett.3篇、和Coord. Chem. Rev.1篇等，应邀参编英文专著四章。申请发明专利7项，已获授权4项。徐东升工作勤奋、学风严谨，连续多年入选爱思唯尔发布的材料学科中国高被引学者榜单，2015年受聘教育部长江学者。几项有代表性的成果分述如下：
一、提出了电化学制备准一维半导体材料阵列的新方法。
准一维材料的取向生长及形成有序阵列对于实现其器件应用有着十分重要的意义，但该研究方向在2000年以前仅少数几例通过模板合成方法获得有序纳米线阵列的报道，且获得的纳米线存在结晶度低以及组成难以控制等问题。
徐东升于1999年发展了基于模板辅助的非水电解液体系电沉积新方法，制备出一系列高度结晶、直径分布窄、取向一致的I-V和II-VI族化合物半导体纳米线阵列（JPCB 2000）。2000年，他提出利用电化学反应来诱导控制化学沉积过程，制备出具有完全化学计量比和单晶结构的CdS纳米线（Adv. Mater. 2000）；随后又将电化学过程应用于诱导溶胶-凝胶沉积的发生，制备出了直径在10-200纳米范围内的单晶TiO2纳米线阵列（Nano Lett. 2002）。他还发展了一种多步模板复型制备无机纳米管阵列的新方法，制备出排列有序、管径均一、壁厚一致的纳米管阵列（Adv. Mater. 2004）。与此同时，他还针对当模板合成中化学溶解去除模板后由于毛细管张力而导致有序阵列结构塌缩的现象，将超临界干燥技术引入到纳米线阵列的合成中，消除了毛细管张力的影响，获得了在导电金属基底上完全不塌缩、自支撑的有序纳米线阵列（JACS 2005）。
此外，徐东升还提出了在透明导电基底上直接电沉积制备准一维光电材料阵列的新方法。实现了对电沉积ZnO纳米晶的限域生长，在导电玻璃基底上获得了不同形貌的ZnO纳米结构薄膜（JPCB 2005; JPCC 2007）。建立了两步阳极氧化方法，制备出不弯曲、晶化的自支撑氧化钛纳米管阵列薄膜（JPCC 2009）。
上述成果解决了电化学合成准一维半导体材料的诸多难题，促进了准一维材料的发展，也因此应邀在Coord. Chem. Rev.（2010）及包括第一本纳米科学与纳米技术百科全书在内的三本专著中撰写综述文章。
二、从低维材料的结构-功能一体化设计出发，发展出一系列结构可控的微纳分级结构材料，深化了对材料构效关系的认识。
材料纳米化所带来的新颖的物理化学效应在过去的二十多年里引起了人们广泛的关注。然而，纳米化的负面效应如颗粒之间易团聚、缺陷增多、体积密度较低等往往导致在使用过程中其本征性能与实际效能之间差异较大。徐东升借鉴传统材料设计中的结构-功能一体化设计思想来研制结构可控的微纳分级结构材料，深化了对材料构效关系的认识。提出了一种两步电沉积新方法，实现了ZnO纳米棒在ZnO纳米片和棒上的分层次生长（JPCC 2007)。制备出具有优异光催化活性的单晶TiO2纳米线、暴露大量高活性{100}面的四方柱状锐钛矿相纳米棒，并实现对TiO2晶面与晶相结构的调控（APB 2007、 Chem. Commun. 2010&2011）。在此基础上，他提出了用二甘醇钛无定形微球为前驱体水热转化制备微纳分级结构微球的新方法（JMC 2010)。
Yolk-shell结构纳米材料中内核的可活动性和其表面的可接触性使其在催化、药物缓释载体等领域有着重要的应用前景。常规通过形成core-shell结构再刻蚀掉部分内核的制备方式往往普适性不强且结构不可控。他提出了一步软模板制备铃铛型纳米粒子的新方法，制备出包藏有不同纳米粒子的M@SiO2纳米结构材料（JACS 2009）以及具有多层SiO2壳的M@SiO2 yolk-shell纳米结构（Adv. Mater. 2010）。
在上述工作的启发下，徐东升还开展了高效太阳能转换体系研究。发明了制备空气长期稳定的高效钙钛矿太阳能电池的干燥HCl方法（Adv. Mater. 2016）；改进了钙钛矿活性层的定量掺氯方法（Adv. Energy Mater. 2016）；构筑了一种醇类直接脱氢反应的高效可见光催化剂（JACS 2016）；设计制备出基于CuS@MOF壳核结构的纳米加热器，实现了在全太阳光谱范围内的光热-化学能转化（Chem. Sci. 2016）。
三、研制出高性能的表面等离激元材料，满足了国家重点工程的迫切需求。
以金、银纳米粒子为代表的金属表面等离激元材料由于具有远高于常规材料的消光截面和可调节的光谱响应而备受关注。然而其昂贵的价格和相对窄的吸收范围，很难满足国家重大工程的使用要求。徐东升较早开展了半导体局域表面等离激元材料研究。他于2006年研制出具有规整形貌、单晶的硫化铜纳米空壳材料，并发现其具有可见至远红外消光特性（Adv. Mater. 2006）。最近又制备出单分散的Cu2-xS纳米粒子，发现了表面等离激元吸收峰的钉扎现象及其与纳米粒子尺寸的相互关系，为揭示此类材料的吸收机制提供了实验支撑（JACS 2015）。他还首次将表面等离激元吸收原理应用到干扰材料的设计中，发明了一种单组份的新型宽波段吸波材料，并通过结构-功能一体化设计，其干扰性能进一步得到提升。徐东升及其团队经过十余年不懈努力，开展多方合作，实现了该材料的工业化量产，部分产品已在现役装备上使用，同时还与应用单位协作开展了多个型号的定型工作。

代表成果

1. Dongsheng Xu, Xuesong Shi, Guolin Guo*, Linlin Gui, Youqi Tang, "Electrochemical preparation of CdSe nanowire arrays." J. Phys. Chem. B 2000, 104, 5061-5063.
2. Dongsheng Xu, Yajie Xu, Dapeng Chen, Guolin Guo*, Linlin Gui, Youqi Tang, "Preparation of CdS single-crystal nanowires by electrochemically induced deposition." Adv. Mater. 2000, 12, 520-522.
3. Zheng Miao, Dongsheng Xu*, Jianhua Ouyang, Guolin Guo*, Xinsheng Zhao, Youqi Tang, "Electrochemically induced sol-gel preparation of single-crystalline TiO2 nanowires." Nano Lett. 2002, 2, 717-720.
4. Yongqi Liang, Changgua Zhen, Dechun Zou, Dongsheng Xu*, "Preparation of free-standing nanowire arrays on conductive substrates." J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 16338-16339.
5. Linfen Xu, Yi Guo, Qing Liao, Jianping Zhang, Dongsheng Xu*, "Morphological control of ZnO nanostructures by electrodeposition." J. Phys. Chem. B 2005, 109, 13519-13522.
6. Lifeng Xu, Qingwei Chen, Dongsheng Xu*, "Hierarchical ZnO nanostructures obtained by electrodeposition." J. Phys. Chem. C 2007, 111, 11560-11565.
7. Weiguang Yang, Fa-Rong Wan, Qingwei Chen, Jingjian Li, Dongsheng Xu*, "Controlling synthesis of well-crystallized mesoporous TiO(2) microspheres with ultrahigh surface area for high-performance dye-sensitized solar cells." J. Mater. Chem. 2010, 20, 2870-2876.
8. Xuejun Wu, Dongsheng Xu,* Formation of Yolk/SiO2 Shell Structures Using Surfactant Mixtures as Template." J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 2774-2775.
9. Shuhong Jiao, Lifen Xu, Kai Jiang, Dongsheng Xu*, "Well-defined non-spherical copper sulfide mesocages with single-crystalline shells by shape-controlled Cu2O crystal templating." Adv. Mater. 2006, 18, 1174-1177.
10. Feifan Wang, Qi Li,* Li Lin, Hailin Peng, Zhongfan Liu, Dongsheng Xu* “Monodisperse Copper Chalcogenide Nanocrystals: Controllable Synthesis and the Pinning of Plasmonic Resonance Absorption” J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 12006−12012.

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