執著與創新的“納米”人
——記大連理工大學石油與化學工程學院教授譚振權

本刊記者　于曉杰

執著與創新的“納米”人
——記大連理工大學石油與化學工程學院教授譚振權

本刊記者于曉杰

譚振權教授（右三）

專家簡介：

譚振權，大連理工大學石油與化學工程學院教授，應用化學系系主任。獲北京大學學士學位、日本東北大學碩士和博士學位。主要研究領域為無機化學、納米化學、納米藥物。2008～2014年，在日本大阪大學和日本神戶大學從事科研工作。曾任日本東北大學中國學友會副會長、日本大阪大學中國學友會副會長、北京大學日本校友會理事、關西分會會長。參與組織編寫出版了《中日百人傳》一書，同時擔任 Advanced Materials、Carbon等10余個國際高水平期刊的固定審稿人，主持國家自然科學基金面上項目1項。

碳納米結構是材料家族中較新的成員,代表著納米材料科學的發展前沿,但以往研究者們都是對這些新型碳納米材料的合成與性質在做研究,在對從碳納米材料為結構基元構筑更復雜的超分子自組裝納米結構的領域尚未進行過深入研究。尤其是對碳納米結構與各種小分子在表面上的相互作用及其作用機理的研究，尚存在很大的空白。

而譚振權從就讀于北京大學開始至今，便一直潛心于新型碳納米結構材料的研究，他瞄準了納米材料學科前沿和國際熱點研究領域，憑借化學合成的扎實科研基礎，取得了諸多令人欣喜的創新成果。

瞄準新型結構

碳元素是存在于自然界中的與人類生產生活最密切相關、最重要的元素之一，由于其所具有的復雜多樣的電子雜化軌道特性以及晶體排列的各向異性，因此以碳元素為唯一構成元素的碳素材料就具有各式各樣的性質和形態。

據譚振權介紹，近些年來，碳納米材料一直是材料科學領域最活躍的學科分支之一，多種多樣的納米碳結構不斷被合成出來，富勒烯、碳納米管、石墨烯等新型的碳納米結構以其所具有的諸多優異的物理和化學特性，不僅成為了科學家們研究的熱點材料，而且被廣泛地應用于諸多領域。由富勒烯、碳納米管和石墨烯等碳納米結構的發現所引發的納米科學技術革命，與生物技術和信息技術一道，成為了當今世界高新技術的三大支柱，正日益影響和改變著我們的生活。

2002年7月，譚振權從北京大學化學與分子工程學院本科畢業，專業上的極大興趣愛好讓他毅然走上了繼續求學路。2008年3月，在日本東北大學理學研究科化學專業，譚振權完成了碩博連讀。而在2008年到2014年間，譚振權一直在日本大阪大學和日本神戶大學潛心于新型碳納米結構材料的研究，因為他瞄準了納米材料學科前沿和國際熱點研究領域。

譚振權介紹說，以往研究者們大都把焦點放在了新型碳納米材料的合成與性質的研究上,而對從碳納米材料為結構基元構筑更復雜的超分子自組裝納米結構領域，尚未進行深入研究。“尤其是對碳納米結構與各種小分子在表面上的相互作用及其作用機理的研究，尚存在很大的研究空白。”因此，從2014年9月回國至今，譚振權始終堅持自己的研究領域，不改初心。

這期間，譚振權主持和參加了多項基金項目，其中包括：日本東北開發紀念財團研究fellow、大阪大學青年學者基金、日本科學協會笹川研究基金、日本文部省科研費輔助金、日本厚生勞動省科研費輔助金、大連理工大學引進人才科研啟動費等。目前，譚振權作為主持人，正在研“石墨烯超分子自組裝研究”項目。

制備出新型材料

將傳統的溶液成核生長理論與分子間作用力巧妙的結合起來，是譚振權科研工作中的最大亮點。在這一思路下，譚振權建立了通用的溶液分子誘導晶體成核生長理論模型，制備出了各種形態可控的富勒烯分子晶體納米材料，并以此為突破點，從理論研究出發，制備出了具有新型物理化學特性的碳基功能復合材料。

在這些理論模型的指導下，譚振權又引入溶液置換技術， 有了世界上的首次發現——富勒烯晶體在不同溶液小分子作用下可循環生成不同具有晶體結構的納米晶體。這極大促進了我們對晶體溶液成核生長的認識。

根據小分子在碳納米結構表面的相互作用，譚振權提出了一種新穎的納米粒子在碳納米管表面上有序自組裝的方法，解決了10納米以下的低維尺度下納米粒子自組裝的難題。而利用此方法制備出的銀納米粒子-碳納米管有序自組裝異質結構，具有良好的化學效應——誘導拉曼增強效應，可望用于新型的納米放大器。

根據小分子與碳納米管的相互作用模型，結合小分子自身自組織成納米結構的機理，譚振權又開發出了一系列新型的具有優異粘彈性質的碳基納米復合功能材料。在此基礎上，結合碳納米結構所具有的及其優異的電容性能，譚振權還研究了此類碳基復合功能材料的壓致發電效應。

目前，譚振權已在國外期刊上發表論文60余篇，包括Advanced Materials、Nano Energy等高水平國際期刊，其中發表SCI論文32篇，申請日本發明專利2項。

這些研究成果讓譚振權取得了諸多榮譽：2007年，第56屆日本高分子討論會上，關于富勒烯納米晶體形貌結構調控的研究成果被評為十大科研亮點；2008年，獲得第61屆日本化學會膠體與界面化學討論會最佳展報獎；2010年，關于在碳納米管上自組織排列鈀納米粒子的論文，被美國學術論文檢索引擎BioMedLib評選為相關研究領域的“ Top 10 Articles”；2011年，獲第二屆Nano Today國際會議（美國）最佳展報獎；2012年，獲第三屆先進材料進展與特種結構金屬和無機材料國際會議（日本）最佳展報獎。同時，譚振權還多次在國際學術會議上做特邀報告，并受邀擔任IEEE系列的OECC 2015國際會議（上海）材料分會的共同主席。

抓住關鍵，繼續探尋

以富勒烯、碳納米管、石墨烯等碳納米結構為基元的復合材料是納米材料研究中的熱點課題，而不同物質與碳納米結構具有不同的分子間相互作用，他們的分子結構和物理、化學性質等直接影響著碳基納米復合材料的性質與功能，是當前最受關注的前沿熱點領域之一。

現有研究報道多是基于高聚物、DNA等大分子的材料改性，此種方法合成的復合材料雖穩定性好，但是不易把分子間相互作用的微觀機理闡述清楚。而小分子因為結構簡單，可以把問題簡化，更適合用來研究分子間相互作用的微觀機理。因此，深刻理解這種異質分子與碳納米結構之間的相互作用，是對碳納米結構進行改性和根據使用功能需求有意圖地設計與合成新型碳基復合功能材料的關鍵。

正是抓住了這個關鍵點，譚振權說：“今后會繼續發揮自己在化學合成與分子自組裝方面的優勢，基于已經取得的碳納米材料的可控結構制備理論等成果，結合分子模擬與理論計算等方法，重點研究小分子與碳納米結構之間的相互作用模式，探索這種作用模式與納米復合結構的性質與功能之間的內在聯系，以新材料合成為核心，研究開發具有優異性能的碳基復合功能材料。”

據譚振權介紹，他準備開展的工作主要包括兩方面：一是碳納米結構的多維度超分子有序自組裝體系和超輕超粘彈性小分子-碳基復合材料研究。二是基于超分子自組裝結構的抗癌納米藥物研究。結合碳納米管與金屬團簇的抗癌效應，研究碳基超分子自組裝結構在殺滅癌細胞方面的協同作用；研究基于無機納米材料的納米抗癌輔助藥物研究，譚振權說：“該項目已經有很好的前期研究結果，希望能夠繼續深入進行下去，研制出高效低毒的抗癌輔助納米藥物。”

目前，譚振權已經成功申請了國家自然科學基金面上項目——“過氧化鈦納米粒子的輻射激發自由基效應及其在癌癥放射治療中的協同作用”。

除了摯愛的科研工作，譚振權還有著廣泛的興趣：用讀書明智，用音樂怡情。身體是革命的本錢，健康是工作的前提。不論爬山還是游泳，譚振權一直堅持著，就像堅持他的“納米”事業一樣……