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人才详情
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Prof. Sorarù
职务: 教授
来源国家: 德国
毕业院校QS: 233
工作单位QS: TOP500
主要研究方向: 聚合物衍生陶瓷材料、先进陶瓷结构设计、能源与环境应用
技术专长:

核心领域:聚合物衍生陶瓷(PDCs),聚焦 Si-C、Si-O-C、Si-B-O-C 及 Si-C-N 体系的合成、转化机理与微观结构调控。

主要技术方向:

聚合物-陶瓷转化:研究聚硅氧烷、聚碳硅烷等前驱体在热解过程中的结构演化(裂解机理、相分离、游离碳析出),实现 SiOC、SiCN、Si₃N₄ 等陶瓷的化学组成与微观结构调控;

气凝胶与多孔陶瓷:通过溶胶-凝胶(常压/超临界干燥)结合 PDC 工艺制备 SiOC 透明气凝胶(首次报道)、SiCN(O) 气凝胶、SiC/SiOC 泡沫及 Si₃N₄ 纳米纤维毡,用于高温隔热、水处理(吸附染料/重金属)和锂硫电池;

电化学储能材料:SiOC 气凝胶/泡沫作为锂离子电池负极(高容量、高倍率性能)、Si₃N₄ 纳米纤维毡/石蜡复合相变储能材料、SiCN 气凝胶固定硫用于锂硫电池;

先进制造:将材料挤出 3D 打印与 PDC 工艺结合,制备 SiOC(N) 多孔陶瓷支架(骨组织再生)、规则多孔结构(含密集支柱)及复型 3D 打印晶格结构;

玻璃科学与工程:水热强化钠钙硅酸盐玻璃的裂纹萌生、固体场辅助离子交换(Ag⁺/Na⁺)、闪烧(flash)过程中的焦耳加热与连接;

复合材料与器件:SiOC 纤维用于水泥增强、聚合物衍生陶瓷涂层(羟基磷灰石装饰、抗菌)、结构化催化剂载体(CO₂ 甲烷化)及 SiOC 基气体传感器(NO₂ 检测)。

表征与工具:精通 TG-MS/FT-IR、XRD、SEM/TEM、NMR、XPS、DSC、正电子湮没谱学(PAS)等,具备从聚合物合成、热解转化到多孔/致密陶瓷成型与表征的完整研究能力。其研究以能源(储能/储热/催化)、环境(吸附/过滤)和结构(轻量化/隔热)应用为导向,形成了从基础机理到器件开发的系统性技术体系。

专家详情:

【重要履历】获帕多瓦大学化学工程博士学位(学位论文:玻璃基底上 SnO₂ 薄膜的沉积),曾在加州大学洛杉矶分校(UCLA)材料科学与工程系从事博士后研究,研究聚合物衍生非晶共价陶瓷的合成与表征,并多次担任巴黎第六大学、科罗拉多大学博尔德分校及早稻田大学等机构的访问教授。是聚合物衍生陶瓷(PDCs)领域的国际领军学者,自该领域发展早期即持续贡献至今。

【技术能力】专长于聚合物-陶瓷转化过程(Si-C 体系)、硅氧碳化物(SiOC)透明玻璃的合成、Si-B-O-C 体系研究,以及 PDC 工艺在 SiOC 纤维、SiC 和 SiCN 气凝胶、SiC 和 SiOC 泡沫、Si₃N₄ 纳米纤维毡及 3D 打印 SiOC 多孔结构等材料开发中的应用。精通溶胶-凝胶化学、高温热解、气凝胶制备(超临界/常压干燥)、多孔陶瓷表征及热力学与动力学分析,并掌握多种材料表征技术(XRD、SEM/TEM、TG-MS/FT-IR、NMR 等)。

【标志性成果】已在 Scopus 收录期刊发表论文 217 篇(h-index 52,引用 9,537 次,排除自引后 h-index 47),其中多篇发表于 Journal of the American Ceramic Society、Journal of the European Ceramic Society、Journal of Materials Chemistry A 等顶级期刊。其发表于 J. Am. Ceram. Soc. 的综述“聚合物衍生陶瓷:先进陶瓷 40 年研究”获美国陶瓷学会 Edward C. Henry 奖及聚合物衍生陶瓷学会 Senior Aldinger 奖。主持了多项重大科研项目,包括 FP6-Marie Curie 研究训练网络 PolyCerNet(250 万欧元)、AFOSR 项目 PolGla(2022–2025)及印度-意大利双边项目 DefHent。拥有 6 项专利(涉及 SiOC 纤维、陶瓷电阻器、应力/应变传感玻璃、Si₃N₄/SiC 纳米纤维等),并长期担任 Journal of the American Ceramic Society 副主编。其开发的 SiOC 气凝胶、Si₃N₄ 纳米纤维毡及 SiOC 纤维等在锂离子电池负极、高温隔热、水处理和水泥增强等领域具有重要应用价值。其研究将聚合物前驱体设计与陶瓷微观结构调控深度结合,为先进陶瓷材料的多功能化提供了系统性解决方案。