执着与创新的“纳米”人——记大连理工大学石油与化学工程学院教授谭振权

本刊记者　于晓杰

执着与创新的“纳米”人
——记大连理工大学石油与化学工程学院教授谭振权

本刊记者于晓杰

谭振权教授（右三）

专家简介：

谭振权，大连理工大学石油与化学工程学院教授，应用化学系系主任。获北京大学学士学位、日本东北大学硕士和博士学位。主要研究领域为无机化学、纳米化学、纳米药物。2008～2014年，在日本大阪大学和日本神户大学从事科研工作。曾任日本东北大学中国学友会副会长、日本大阪大学中国学友会副会长、北京大学日本校友会理事、关西分会会长。参与组织编写出版了《中日百人传》一书，同时担任 Advanced Materials、Carbon等10余个国际高水平期刊的固定审稿人，主持国家自然科学基金面上项目1项。

碳纳米结构是材料家族中较新的成员,代表着纳米材料科学的发展前沿,但以往研究者们都是对这些新型碳纳米材料的合成与性质在做研究,在对从碳纳米材料为结构基元构筑更复杂的超分子自组装纳米结构的领域尚未进行过深入研究。尤其是对碳纳米结构与各种小分子在表面上的相互作用及其作用机理的研究，尚存在很大的空白。

而谭振权从就读于北京大学开始至今，便一直潜心于新型碳纳米结构材料的研究，他瞄准了纳米材料学科前沿和国际热点研究领域，凭借化学合成的扎实科研基础，取得了诸多令人欣喜的创新成果。

瞄准新型结构

碳元素是存在于自然界中的与人类生产生活最密切相关、最重要的元素之一，由于其所具有的复杂多样的电子杂化轨道特性以及晶体排列的各向异性，因此以碳元素为唯一构成元素的碳素材料就具有各式各样的性质和形态。

据谭振权介绍，近些年来，碳纳米材料一直是材料科学领域最活跃的学科分支之一，多种多样的纳米碳结构不断被合成出来，富勒烯、碳纳米管、石墨烯等新型的碳纳米结构以其所具有的诸多优异的物理和化学特性，不仅成为了科学家们研究的热点材料，而且被广泛地应用于诸多领域。由富勒烯、碳纳米管和石墨烯等碳纳米结构的发现所引发的纳米科学技术革命，与生物技术和信息技术一道，成为了当今世界高新技术的三大支柱，正日益影响和改变着我们的生活。

2002年7月，谭振权从北京大学化学与分子工程学院本科毕业，专业上的极大兴趣爱好让他毅然走上了继续求学路。2008年3月，在日本东北大学理学研究科化学专业，谭振权完成了硕博连读。而在2008年到2014年间，谭振权一直在日本大阪大学和日本神户大学潜心于新型碳纳米结构材料的研究，因为他瞄准了纳米材料学科前沿和国际热点研究领域。

谭振权介绍说，以往研究者们大都把焦点放在了新型碳纳米材料的合成与性质的研究上,而对从碳纳米材料为结构基元构筑更复杂的超分子自组装纳米结构领域，尚未进行深入研究。“尤其是对碳纳米结构与各种小分子在表面上的相互作用及其作用机理的研究，尚存在很大的研究空白。”因此，从2014年9月回国至今，谭振权始终坚持自己的研究领域，不改初心。

这期间，谭振权主持和参加了多项基金项目，其中包括：日本东北开发纪念财团研究fellow、大阪大学青年学者基金、日本科学协会笹川研究基金、日本文部省科研费辅助金、日本厚生劳动省科研费辅助金、大连理工大学引进人才科研启动费等。目前，谭振权作为主持人，正在研“石墨烯超分子自组装研究”项目。

制备出新型材料

将传统的溶液成核生长理论与分子间作用力巧妙的结合起来，是谭振权科研工作中的最大亮点。在这一思路下，谭振权建立了通用的溶液分子诱导晶体成核生长理论模型，制备出了各种形态可控的富勒烯分子晶体纳米材料，并以此为突破点，从理论研究出发，制备出了具有新型物理化学特性的碳基功能复合材料。

在这些理论模型的指导下，谭振权又引入溶液置换技术， 有了世界上的首次发现——富勒烯晶体在不同溶液小分子作用下可循环生成不同具有晶体结构的纳米晶体。这极大促进了我们对晶体溶液成核生长的认识。

根据小分子在碳纳米结构表面的相互作用，谭振权提出了一种新颖的纳米粒子在碳纳米管表面上有序自组装的方法，解决了10纳米以下的低维尺度下纳米粒子自组装的难题。而利用此方法制备出的银纳米粒子-碳纳米管有序自组装异质结构，具有良好的化学效应——诱导拉曼增强效应，可望用于新型的纳米放大器。

根据小分子与碳纳米管的相互作用模型，结合小分子自身自组织成纳米结构的机理，谭振权又开发出了一系列新型的具有优异粘弹性质的碳基纳米复合功能材料。在此基础上，结合碳纳米结构所具有的及其优异的电容性能，谭振权还研究了此类碳基复合功能材料的压致发电效应。

目前，谭振权已在国外期刊上发表论文60余篇，包括Advanced Materials、Nano Energy等高水平国际期刊，其中发表SCI论文32篇，申请日本发明专利2项。

这些研究成果让谭振权取得了诸多荣誉：2007年，第56届日本高分子讨论会上，关于富勒烯纳米晶体形貌结构调控的研究成果被评为十大科研亮点；2008年，获得第61届日本化学会胶体与界面化学讨论会最佳展报奖；2010年，关于在碳纳米管上自组织排列钯纳米粒子的论文，被美国学术论文检索引擎BioMedLib评选为相关研究领域的“ Top 10 Articles”；2011年，获第二届Nano Today国际会议（美国）最佳展报奖；2012年，获第三届先进材料进展与特种结构金属和无机材料国际会议（日本）最佳展报奖。同时，谭振权还多次在国际学术会议上做特邀报告，并受邀担任IEEE系列的OECC 2015国际会议（上海）材料分会的共同主席。

抓住关键，继续探寻

以富勒烯、碳纳米管、石墨烯等碳纳米结构为基元的复合材料是纳米材料研究中的热点课题，而不同物质与碳纳米结构具有不同的分子间相互作用，他们的分子结构和物理、化学性质等直接影响着碳基纳米复合材料的性质与功能，是当前最受关注的前沿热点领域之一。

现有研究报道多是基于高聚物、DNA等大分子的材料改性，此种方法合成的复合材料虽稳定性好，但是不易把分子间相互作用的微观机理阐述清楚。而小分子因为结构简单，可以把问题简化，更适合用来研究分子间相互作用的微观机理。因此，深刻理解这种异质分子与碳纳米结构之间的相互作用，是对碳纳米结构进行改性和根据使用功能需求有意图地设计与合成新型碳基复合功能材料的关键。

正是抓住了这个关键点，谭振权说：“今后会继续发挥自己在化学合成与分子自组装方面的优势，基于已经取得的碳纳米材料的可控结构制备理论等成果，结合分子模拟与理论计算等方法，重点研究小分子与碳纳米结构之间的相互作用模式，探索这种作用模式与纳米复合结构的性质与功能之间的内在联系，以新材料合成为核心，研究开发具有优异性能的碳基复合功能材料。”

据谭振权介绍，他准备开展的工作主要包括两方面：一是碳纳米结构的多维度超分子有序自组装体系和超轻超粘弹性小分子-碳基复合材料研究。二是基于超分子自组装结构的抗癌纳米药物研究。结合碳纳米管与金属团簇的抗癌效应，研究碳基超分子自组装结构在杀灭癌细胞方面的协同作用；研究基于无机纳米材料的纳米抗癌辅助药物研究，谭振权说：“该项目已经有很好的前期研究结果，希望能够继续深入进行下去，研制出高效低毒的抗癌辅助纳米药物。”

目前，谭振权已经成功申请了国家自然科学基金面上项目——“过氧化钛纳米粒子的辐射激发自由基效应及其在癌症放射治疗中的协同作用”。

除了挚爱的科研工作，谭振权还有着广泛的兴趣：用读书明智，用音乐怡情。身体是革命的本钱，健康是工作的前提。不论爬山还是游泳，谭振权一直坚持着，就像坚持他的“纳米”事业一样……