他执教60载，培养了5位院士

【钱老简介】

钱逸泰院士，1941年1月3日出生于江苏省无锡市，无机材料化学家，中国科学院院士，英国皇家学会会士，中国科学技术大学化学与材料科学学院教授、博士生导师，山东大学化学与化工学院院长、教授、博士生导师。

1962年钱逸泰毕业于山东大学；1986年进入中国科学技术大学任教；1997年当选为中国科学院院士；2005年任山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室学术委员会主任；2008年当选为英国皇家学会会士；2015年获得何梁何利基金科学与技术进步奖。

图 1. 钱逸泰院士

钱老整个职业生涯都致力于固态化学和中国的纳米科学的发展，共发表1200多篇文章，引用次数超过50000多次，H因子高达106。因其在新兴高温超导材料的开发以及用于合成各种低维纳米材料的溶剂热方法的开发方面的开创性贡献而受到广泛认可。除了在自己的开创性研究中取得里程碑式的科学进步外，钱老还直接指导了100多名优秀博士生，此外还有更多的硕士和本科生，其中许多人已经成为中国领先的科学家以及世界范围内的纳米科学及其他领域。例如，为人熟知的四大院士：陈仙辉院士、谢毅院士、李亚栋院士、俞书宏院士。此外，美国两院院士杨培东、纳米材料学专家段镶锋、黄昱夫妇，能源学人余桂华教授等在本科期间，都在钱老实验室接受过科研锻炼与指导。

【Nano Research】专辑祝贺钱老80岁生日

为庆祝钱老80岁生日和他在固态化学和纳米科学领域的60年持续创新，俞书宏、段镶锋、谢毅、杨培东、李亚栋等人在《NanoResearch》上发表社评。另外，《Nano Research》出版了一期特刊，其中收录了钱教授及其学生和合作者的39篇论文。为反映钱老在过去60年来在推动中国固态化学和纳米科学发展做出的突出贡献，以下主要从5个方面简要介绍他过去60年的主要学术成就。

一、提出关于固态化学的研究计划

固态化学主要涉及固相材料，特别是结晶材料的制备、结构和性能。60年前，在山东大学许承晃教授的指导下，钱老开始研究微晶的生长，发现Al³⁺可以诱导磷酸二氢铵（ADP）形成微晶，并完成本科论文《显微镜下观察杂质对ADP晶体生长时的影响》。钱老于1962年加入在北京新成立的中国科学技术大学无机化学教研室，一开始协助中科院Fu Heng教授《晶体化学》课程，1966年起担任该课程的主讲教师。1975年，中科院委托已迁往合肥的中科大为各事业部制定战略发展规划。时任无机化学部主任的钱老主张优先发展固体化学，加强与中国科大固体物理部及中科院其他研究机构的合作。

固态化学是这一时期中科院的一个主要研究重点，福建物质结构研究所专注于新晶体的生长，长春应用化学研究所专注于开发发光材料，上海化学研究所多晶硅酸盐上的陶瓷。因此，通过中科院院系联合项目与这些院所交换学生，中国科学技术大学的固态化学项目迅速发展。在此期间，钱老于1978年开始招收辐照化学学科的研究生。在YichengWu的硕士论文中，他们进行了第一次电子显微镜研究，发现稀土元素掺杂可以诱导具有增强磁性能的一维γ-Fe₂O₃纳米线的生长。在培养了一批无机化学硕士研究生后，钱老于1982年提出申请设立硕士点，1984年经教育部批准。

二、多相催化剂的发展

1982年，钱老作为访问学者在布朗大学A.Wold教授的固态实验室进行了研究，在那里他对H₂和CO还原气氛下费托过程中氧化铁催化剂的相变行为进行了基础研究。通过这个为期三年的访问计划，钱老发展了固态化学的现代实验技能，并发表了五篇研究论文。同时，他认识到实验室科研平台的重要性和博士培养计划的论文提案，因此，他着力开始在中国科学技术大学建立领先的研究实验室，并提出固态化学博士项目。随后，钱先生推荐了中国科学技术大学的四位同事访问布朗大学，从事固态化学研究。

三、新型氧化物超导体的探索

1985年回到中国科学技术大学后，钱老张其瑞教授的国家科学基金（NSFC）“新型氧化物超导体材料的探索”的资助申请提供了支持，该基金早于1986年发现高温超导体的国际热潮。由于钇镧系铜氧化物其非凡的创新性，该提案获得了国家自然科学基金的特别奖励资金。随后，超导晶体材料的制备与性质探索获得中科院自然科学三等奖，并进一步获得“863计划”的资助。

紧跟国际对YBaCuO超导体的研究热潮，钱老课题组制备了一种新的层状铜酸盐TaSr₂(NdCe)₂Cu₂O_y作为Tl-1222相超导体的Ta类似物，并进行了详细的结构和电学表征，吸引了相当的重视。为此，中科院院士钱临照教授写了一封信鼓励钱老，并指出有必要使用高分辨电子显微镜进行进一步的结构分析。很快，中国科学技术大学购置并安装了高分辨率电子显微镜，为钱老课题组随后几年的纳米材料研究提供了实质性的帮助。随后，课题组学生陈仙辉(现为中国科学院院士)进一步研究了铋基氧化铜超导体材料。

图 2. 陈仙辉院士

1993年，钱老被批准为固体物理学博士生导师。铜基氧化物超导体材料表现出较高的超导温度，但普遍存在稳定性有限的问题。例如，据报道，钇基氧化铜的超导性在水暴露下会减弱，铋基氧化铜的结构在研磨下变成无定形。Wenbing Wu博士发现铋基单晶超导体材料在 500 ℃ 的温度下会分解。在此期间，钱老团队推荐了包括杨培东（现为美国两院院士）在内的许多优秀本科生出国深造。此外，钱老还编写了《晶体化学》教材，该教材于1988年出版，成为中国科学技术大学《晶体化学》课程的主要教材和研究超导材料的重点参考书。

图 3. 杨培东院士

四、纳米材料的化学合成

与此同时，中国科学技术大学无机化学处开始探索新的研究方向。在中国科学院院士葛庭燧的建议下，钱老开始致力于纳米材料的化学合成。为了纳米材料化学合成的发展和人才培养，钱教授提出申请设立无机化学博士点，最终于1996年获得教育部批准。钱老以题为“III-V族纳米材料的低温非水合成及其光学性质”的提案申请经费资助。由于提案时的高度创新性和高风险性，该申请在常规基金项目上并未成功，而是通过旨在“资助高风险、高回报项目”的风险投资项目中获得支持。在基金的支持下，钱老课题组的谢毅博士（现为中科院院士）开发了一种在相对较低的温度下合成纳米晶GaN的苯热方法，该方法发表在《科学》杂志上。

图 4. 谢毅院士

后来，李亚栋博士（现为中科院院士）开发了一种溶剂热共还原路线来合成纳米晶III-V族半导体InAs，并通过使用金属钠还原CCl4在温和条件下进一步合成金刚石粉末，该论文也于1998年发表在《科学》杂志上。这些具有里程碑意义的进步激发了钱老课题组及世界范围内的相关研究。

图 5. 李亚栋院士

例如，Yang Jiang博士合成了多壁碳纳米管。俞书宏博士（现为中科院院士）在丁胺的单齿配体中合成了硫属化物纳米棒。

图 6. 俞书宏院士

在此期间，钱老实验室的许多本科生都被世界顶尖的研究生项目录取，包括当时在哈佛大学攻读研究生的段镶锋、黄昱、吴越和余桂华。

图 7.段镶锋、黄昱夫妇

由于钱老在纳米材料和超导体方面的开创性贡献，于1997年当选为中国科学院院士。2001年，钱老因其在溶剂热合成方法研究方面的开创性贡献获得国家自然科学奖二等奖。同时，钱老和Xiaoguang Li共同带领团队申请材料学博士点，于2001年获得教育部批准。

五、可充电电池材料的制备及产业化

随着纳米材料化学合成的快速发展，钱老进一步探索材料的功能和潜在应用。特别是，他开始研究二次电池材料。在超导体和纳米材料方面的长期研究经验为团队快速调整研究方向奠定了坚实的基础。二次电池材料对离子电导率和电子电导率有基本要求，往往具有相似的超导材料层状结构。在锂离子电池领域，钱老课题组在硅、碳和Si-C复合负极等方面取得了很大进展。2004年，邹贵付等人开始使用碳材料作为锂离子电池的负极。李晓娜博士合成了比基本分子具有更好电化学性能的硒硫固溶体。宁林博士通过在熔盐条件下对SiCl₄进行热还原制备硅纳米晶，被Nature Materials强调为“纯硅”。最近，钱老将注意力集中在水性二次电池因其优越的安全性而具有的产业化潜力上。2017年，钱老在常州江苏理工学院建立中试实验室。侯志国博士将LiMn₂O₄/NaTi₂(PO₄)₃系统按比例放大了50000倍，制成了12 Ah容量的大电池。经过4年的努力，他们成功地实现了第一个能量密度优于商用铅酸电池的水基二次电池的实际演示。

在钱老和该领域许多其他先驱的开创性贡献的基础上，我们见证了纳米科学和纳米技术的巨大进步，从合成控制到尺寸缩放关系的基础研究、新兴特性和新功能，再到广泛的技术催化、能源、电子和光电子领域的机会。

最后，祝愿钱老健康长寿！

来源：高分子科学前沿

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