
刘景海,1984年生山东青州人,中共党员、博士、教授、博士生导师。
内蒙古民族大学化学与材料学院院长、内蒙古自治区固体化学与电池重点实验室主任、锂硫电池储能内蒙古自治区工程研究中心主任、内蒙古民族大学化学一级学科带头人、内蒙古民族大学纳米创新研究院执行院长。内蒙古杰出青年基金获得者,自治区“草原英才”工程青年领军人才、青年创新人才(一层次)、“新时代专业技术人才选拔培养项目”(一层次)入选者。 内蒙古自治区科学技术协会第八届委员会委员(2019)、内蒙古民族大学学术委员会委员(2020)、内蒙古自治区化学学会第11届理事会理事(2020)、苏州科技大学材料科学与工程学院兼职教授(2021)以及Chinese Chemical Letters (中国化学快报)编委(2021)。入选“全球顶尖前10万科学家”榜单(排名86745)、全球前2%顶尖科学家“年度科学影响力榜单”(2023),荣获内蒙古自然科学二等奖(排名第一,2020)、通辽市重大科技成果奖(排名第一,2022)。
学习及工作经历:
2003.09 — 2007.07内蒙古民族大学,化学学院,学士学位;
2007.07 — 2012.07中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,物理化学专业(硕博连读),博士学位;
2012.07 — 2017.12 内蒙古民族大学,化学化工学院,讲师、副教授;
2016.12 — 至今 内蒙古自治区纳米碳材料重点实验室主任;
期间:在爱尔兰科克大学(University College Cork)进行短期访问;
2017.12 — 至今 内蒙古民族大学,纳米创新研究院,执行院长、教授;
2020.01 — 至今 内蒙古民族大学化学与材料学院,副院长、教授
期间:在吉林大学冯守华院士课题组从事博士后研究
科研方向与兴趣:
长期从事纳米碳与无机固体材料的合成化学与光催化、电化学能源、生物电子应用的研究,近年来注重纳米科学与固体化学的交叉研究,从电子态、原子价态和电荷转移角度理解固体材料催化、储能、传感特性与纳米尺度微结构的构效关系。先后主持并参与了国家自然科学基金、内蒙古自然科学基金杰出青年项目、内蒙古自治区科技成果转化项目、内蒙古自治区科技计划项目等11项。在Matter, Nano Letters, Advanced Functional Materials, Chemical Communications, Journal of Materials Chemistry等国际学术期刊上发表学术论文90余篇。其中,氮化碳的合成方法(J. Mater. Chem., 2011, 21, 14398),调控氮化碳电化学能源应用(Nano Lett., 2015, 15, 5137),稀土钙钛矿纳米纤维储能(J. Alloy. Compd. 2021, 852, 157002)3篇论文入选ESI高被引论文。出版著作2部。申请中国发明专利6项,授权4项。
主要科学发现点如下:
1. 创制了尿素热解固相合成类石墨相结构二元氮化碳(g-C3N4)固体的新方法。认识了固相反应的历程,开发了规模化放大的工艺过程,实现光电转换功能基元、缺陷、局域有序的调控。
2. 调控功能基元庚嗪环的碳和氮的化学计量比、键合结构和引入含氧官能团合成了一种新型无机功能固体:类石墨烯结构三元氧氮化碳(graphene-like OCN)。控制温度和糖分子,可精准调控氧氮化碳固体中氧与氮的化学特征、电荷分布和表面静电势。
3. 发现了氮化碳复合固体具有光催化全解水两电子(Two-electron)路径选择性的新功能,提升光催化活化H2O2转化的功能。发现了氧氮化碳固体电化学离子吸附限域固定硫(有机电解液)。
4. 精确调控N和O化学状态,发现了OCN固体材料在水系电解液中电化学离子吸附赝电容特性,氧、氮原子调制庚嗪环(heptazine)上毗连吡啶氮的边缘碳原子在充放电过程中选择性吸附氢氧根离子(OH-)实现非金属赝电容。
5. 开发柔性电催化纳米纤维膜反应器来调制锂硫转化化学,异质核壳结构纳米碳氮纤维(TiNOC)膜反应器具有化学吸附、电催化和离子筛功能,可将多硫化锂限制在纳米尺度表面并加速其可逆转化以催化调制Li/S转化动力学。为开发快速充电、高能量、高功率锂硫电池提供了一条创新途径。
主持基金项目:
1. 国家自然科学基金地区项目,21961024,氮化碳局域电场缺陷微结构的调控及其光热催化机制研究,2020.01-2023.12,40万,在研,主持
2. 国家自然科学基金地区项目,21961025,氮化碳表面单分散多金属钨氧簇的构筑与光催化机制研究,2020.01-2023.12,39.5万,在研,参加
3. 内蒙古自治区科技计划项目,2019GG261,自支持膜堆叠技术构筑高能量高功率赝电容超级电容器研究,2019.11-2021.11,60万,在研,主持
4. 内蒙古自治区科技成果转化项目, CGZH2018156,软包锂硫电池用氮化碳新材料的中试放大关键技术研究,2018.08-2021.08,150万,已结题,主持
5. 内蒙古自然科学基金杰出青年项目,2018JQ05,氮化碳光催化两电子(2e)水分解的研究,2018.01-2020.12,20万,已结题,主持
6. 国家自然科学基金地区项目,21461018,二维超薄g-C3N4的合成与表面功能化组装对提高光催化性能的研究,2015/01-2018/12,56万,已结题,参加
7. 国家自然科学基金青年项目,21303080,石墨相氮化碳结构与界面的调制及提高光解水制氢活性和稳定性研究,2014/01-2016/12,25万,已结题,主持
8. 内蒙古自治区科技创新引导项目,玉米秸秆转化石墨烯的产业化关键技术,2016/01-2017/12,60万,已结题,主持
9. 内蒙古自治区青年创新人才(第一层次)(Q2015008),秸秆纤维素的材料化转化与电化学储能利用,2015/12-2017/12,15万,已结题,主持
10. 内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划项目, NJYT-15-B14,化学转化废弃生物质资源制备多孔含氮石墨烯及应用于锂/硫电池的研究,2015/1-2016/12,20万,已结题,主持
11. 内蒙古自然科学基金面上项目,2013MS0211,热解法制备石墨相氮化碳光催化材料及提高光解水制氢活性的研究, 2013/1-2015/12,5万,已结题,主持
代表作:论文与著作
1. L. Ji, X. Wang, Y. F. Jia, Q. L. Hu, L. M. Duan, Z. B. Geng, Z. Q. Niu, W. S. Li*, J. H. Liu*, Y. G. Zhang*, S. H. Feng, Flexible Electrocatalytic Nanofiber Membrane Reactor for Lithium/Sulfur Conversion Chemistry, Adv. Funct. Mater., 2020, 1910533.
2. J. H. Liu †*, L. Ji †, X. Wang †, L. M. Duan, J. Q. Zhou, Y. F. Jia, S. M. Zeng, K. K. Huang*, Z. B. Geng, X. Y. Wang, C. M. Hou, X. F. Wu, L. H. Lu, Z. L. Pei, Y. S. Chen, J. Zhang, S. H. Feng, Y. G. Zhang*, Commercial-Level Energy Storage via Free-Standing Stacking Electrodes, Matter, 2019,1, 1-16.
3. J. H. Liu †*, Shuyuan Xie†, Zhibin Geng†, K. K. Huang, L. Fan, W. L. Zhou, L. X. Qiu, D. L. Gao, L. Ji, L. M. Duan*, L. H. Lu, W. F. Li, S. Z. Bai, Z. R. Liu, W. Chen, S. H. Feng*, Y. G. Zhang*, Carbon Nitride Supramolecular Hybrid Material Enabled High-Efficiency Photocatalytic Water Treatments, Nano Lett., 2016, 16, 6568-6575.
4. J. H. Liu *, Wanfei Li, Limei Duan, X. Li, L. Ji, Z. B. Geng, K. K. Huang, L. H. Lu, L. S. Zhou, Z. R. Liu, W. Chen, L. W. Liu, Z. R. Liu, W. Chen, S. H. Feng*, Y. G. Zhang*, A graphene-like oxygenated carbon nitride material for Improved Cycle-life Lithium/Sulfur Batteries, Nano Lett., 2015, 15, 5137-5142.
5. J. H. Liu, Y. W. Zhang, L. H. Lu, G. Wu, W. Chen. Self-regenerated solar-driven photocatalytic water-splitting by urea derived graphitic carbon nitride with platinum nanoparticles, Chem. Commun., 2012, 48, 8826-8828.
专著:
1. 刘景海,段莉梅,二维纳米材料光催化与储能电池,天津科学技术出版社,ISBN:978-7-5576-2110-0(入选“十三五”国家重点图书出版规划项目)
申请中国发明专利:
1. 刘景海,王寅,杨雨彤,贾永锋,段莉梅,一种石墨化硼碳氮材料及其制备方法与应用,中国发明专利,202010322019.3
2. 刘景海,吉磊,贾永锋,周佳祺,段莉梅,一种类石墨烯/生物质碳纤维气凝胶及其制备方法和应用,中国发明专利,202010356062.1
3. 刘景海,吉磊,贾永锋,段莉梅,一种柔性导电碳/金属复合纳米纤维膜及其制备方法和应用、锂硫电池,中国发明专利,201911368208.8
4. 刘景海,吉磊,段莉梅,一种自支撑膜堆叠电极及其制备方法和一种赝电容超级电容器, 中国发明专利,201910530160.X 授权
5. 李培贺,王颖颖,刘景海,段莉梅,一种乙苯类化合物制备酮类化合物的方法, 中国发明专利,201910635031.7
6. 王寅,刘景海,杨雨彤,段莉梅,一种高效双功能分解水电催化剂及其制备方法,中国发明专利,201910777521.0
荣誉与社会兼职:
内蒙古自治区科学技术协会第八届委员会委员(2019)
内蒙古民族大学学术委员会委员(2020)
苏州科技大学材料科学与工程学院兼职教授(2021)
通辽市科尔沁区人民政府科技专家咨询委员会委员(2016-2019)
通辽市科尔沁区科协科普大学讲师团讲师(2020)
荣获内蒙古民族大学第11届科尔沁学者(一层次)(2017)
荣获内蒙古民族大学第五届教师教学技能奖(2017)
荣获内蒙古民族大学“青年科技创新标兵奖”(2016)
荣获内蒙古民族大学“高影响力论文奖”( 2016)
荣获通辽市人民政府“市校合作优秀教师”(2015)
科研团队:
目前,科研团队教授1人,博士(特聘研究员)11人,硕士(科研助理)9人,研究生9人。专业领域涉及纳米、化学、材料、生物、医学、凝聚态物理、理论计算等学科与研究方向。
建设三年来,纳米创新研究院已经建成为从事纳米材料与技术研究的硬件、高层次人才聚集与科研成果产出的自治区一流科研平台,已在Advanced Functional Materials, Chem, Angewdante Chemie, ACS Nano, Nano Letters和Matter等国际高期刊上发表高水平论文45篇。正在主持基金项目16项、403余万元,申请中国发明专利9项,授权1项。
教育教学:
为本科生讲授 “无机化学(双语)”、“材料物理基础”等专业基础课程,为研究生讲授“化学英语与科技写作”、“光电催化技术”等前沿进展课程。
1. 产学合作协同育人项目,柔性电催化纳米纤维膜反应器促进锂/硫的化学转化虚拟仿真实验,教育部,2020年,项目负责人;
2. 教学研究论文,少数民族地区大学生化学专业英语学习现状及教学对策,教育现代化,2019年;
3. 自治区级在线开放课程,无机化学,课程团队教师,2018年;
4. 主编教材,材料化学综合实验,天津科学技术出版社,2014年;
5. “互联网+”大学生创新创业大赛(金奖),优秀指导教师,自治区级,2020年和2021年;
6. 哈工大第二届国际化学化工创新创业大赛,创新组三等奖指导教师,2018年;
7. 代表性论文成果(Nano Lett. 2015, 15, 5137)已成功转化为虚拟仿真实验“氮掺杂石墨烯的制备及其在锂硫电池中的应用”,并入选国家级虚拟仿真实验教学一流课程;
8. 代表性论文成果(Adv. Funct. Mater. 2020, 1910533)已成功转化为虚拟仿真实验“柔性电催化纳米纤维膜反应器促进锂/硫的化学转化虚拟仿真实验”,并入选自治区级虚拟仿真实验教学一流课程;
9. 产学合作协同育人项目,激光诱导石墨烯制造技术与应用联合实验室,教育部,2021,项目负责人;
10. 荣获通辽市人民政府“市校合作优秀教师”(2015),内蒙古民族大学第五届教师教学技能奖(2017)。