姚穎方,1981年7月出生于江蘇省揚州市,南京大學教授,中國空間技術研究院兼職研究員。長期從事碳中和目標下的氫碳雙循環相關研究工作。
姚穎方本碩畢業于東南大學,后于2011年在美國北卡羅來納州立大學獲理學博士學位。回國后任職于南京大學,歷任南京大學物理學院博士后、副研究員、現代工程與應用科學學院副教授、昆山創新研究院執行院長。2022年1月至今擔任南京大學現代工程與應用科學學院教授,主要研究地外人工光合成、能源電催化材料與機理方向。
姚穎方致力于產學研一體化,推進光催化材料、新能源材料及系統的推廣與應用,申請中國發明專利30余項,授權發明專利11項。2017年以來,與中國空間技術研究院錢學森空間技術實驗室深入合作,首創“地外人工光合成”原理與方法和首次將嫦娥5號月壤應用在地外人工光合成中,并將人工光合成材料應用于地外原位資源利用技術中。開發了兩套地外人工光合成集成裝置,實現無源、智能、CO2高效催化及復合檢測等功能集成,并完成地面各項試驗驗證。
人物經歷
教育經歷
2007年9月,東南大學生物科學與醫學工程專業,工學碩士學位。
2011年12月,美國北卡羅來納州立大學,理學博士學位。
工作經歷
2012年,姚穎方開始任職于南京大學物理學院,歷任博士后、副研究員。2017年12月至2021年12月,姚穎方轉任南京大學現代工程與應用科學學院擔任副教授,期間還兼任南京大學昆山創新研究院執行院長。2022年1月至今任職于南京大學現代工程與應用科學學院擔任教授。
研究方向
地外人工光合成、先進能源轉化材料。
地外人工光合成:模擬地球綠色植物的光合作用,利用地外的能源與大氣資源,將航天器密閉空間人類呼出的CO2和火星大氣中的CO2資源原位轉換成為O2和燃料,支撐可承受、可持續的地外深空探索和移民計劃。
個人榮譽
學術兼職
科研項目
代表著作
代表文章
【1】X. W. Yu, X. Ding,? Y. F. Yao*, et al. Layered High-Entropy Metallic Glasses for Photothermal CO2 Methanation. Adv. Mater. 2312942 (2024).
【2】?Y. F. Yao*, L. Wang, X. Zhu, W. Tu, Z. Zou*, et al. Extraterrestrial Photosynthesis by Chang’E-5 Lunar Soil, 焦耳, 6, 1-7?(2022).
【3】?B. Wang, C. Wang, X. Yu, Y. Cao, L. Gao, C. Wu, Y. F. Yao*, Z. Q. Lin*, Z. G. Zou*, General synthesis of high-entropy alloy and ceramic nanoparticles in nanoseconds. Nat. Synth. 1, 138-146 (2022).
【4】?L. Q. Yang, C. Zhang, X. W. Yu, Y. F. Yao*, Z. S. Li, C. P. Wu, Wei Yao*, Z. G. Zou*, Extraterrestrial artificial photosynthetic materials for in-situ resource utilization. Nat. Sci. Rev. 8, nwab104 (2021).
【5】 L. F. Gao, Yuan Cao, 成姓 Wang, X. W. Yu, W. B. Li, Y. Zhou, B. Wang, Y. F. Yao*, C. P. Wu, W. J. Luo,Z. G. Zou, Domino Effect: Gold Electrocatalyzing Lithium Reduction to Accelerate 氮 Fixation. Angew. Chem. Int. Ed. 60, 5257–5261 (2020);
【6】W. B. Li, C. Wang, Y. F. Yao*, C. P. Wu, W. J. Luo, Z. G. Zou, Photocatalytic Materials: An Apollo’s Arrow to Tumor Cells. Trends in Chem. 2, 1126-1140 (2020);
【7】Y. F. Yao, Z. Xu, F. 成姓, W. C. Li, P. X. Cui, G. Z. Xu, S. Xu, P. Wang, G. D. Sheng, Y. D. Yan, Z. T. Yu, S. C. Yan, Z. X. Chen, Z. G. Zou, Unlocking the potential of graphene for H?O oxidation using an orbital hybridization strategy. 能量 Environ. Sci. 11, 407-416 (2018).
【8】L. F. Gao, W. J. Luo, Y. F. Yao*, Z. G. Zou, An all-inorganic 鉛 halide perovskite-based photocathode for stable H?O reduction. Chem. Commun. 54, 11459-11462 (2018).
【9】H. Wan, Y. F. Yao*, J. G. Liu, Y. You, X. Y. Li, K. A. Shao, Z. G. Zou, Engineering mesoporosity promoting high-performance polymer 電解質 fuel cells. Intern. J. 氫 能量, 42, 21294-21304 (2017).
【10】Y. F. Yao, Y. You, G. X. Zhang, J. G. Liu, H. R. Sun, Z. G. Zou, S. H. Sun, Highly Functional Bioinspired Fe/N/C 氧 Reduction Reaction Catalysts: Structure-Regulating Oxygen Sorption. ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 6464-6471 (2016).
【11】Y. F. Yao, J. G. Liu, W. M. Liu, M. Zhao, B. B. Wu, J. Gu, Z. G. Zou, Vitamin E assisted polymer 電解質 fuel cells. 能量 Environ. Sci. 7, 3362-3370 (2014).
【12】Y. F. Yao, Z. Lin, Y. Li, M. Alcoutlabi, H. Hamouda, X. W. Zhang, Superacidic Electrospun Fiber-Nafion Hybrid Proton Exchange Membranes. Adv. Energy Mater. 1, 1133-1140 (2011).
【13】Y. F. Yao, L. W. Ji, Z. Lin, Y. Li, M. Alcoutlabi, H. Hamouda, X. W. Zhang, Sulfonated Polystyrene Fiber Network-Induced Hybrid Proton Exchange Membranes. ACS Appl. Mater. Interfaces 3, 3732-3737 (2011).
【14】Y. F. Yao, B. K. Guo, L. W. Ji, K. H. Jung, Z. Lin, M. Alcoutlabi, H. Hamouda, X. W. Zhang, Highly proton conductive 電解質 membranes: Fiber-induced long-range ionic channels. Electrochem. Commun. 13, 1005-1008 (2011).
【15】?Y. F. Yao, Z. Z. Gu, J. Z. Zhang, C. pan, Y. Y. Zhang, H. M. Wei, Fiber-oriented 羧基液體丁腈橡膠 晶體 polarizers based on anisotropic electrospinning. Adv. Mater. 19, 3707-3011 (2007).
專著
【1】Z.?Lin#, ?Y. F.?Yao#, X. W.?Zhang, Electrospun Nanofibers for 設計 and Fabrication of Electrocatalysts and 電解質 Membranes for Fuel Cells. In Electrospun Nanofibers for 能量 and Environmental Applications, edited by Bin Ding and Jianyong Yu, 41-67: Pringer-Verlag Berlin Heidelberg, 2014.
【2】參與編寫、整理《中國學科發展戰略叢書·新能源材料》,科學出版社出版,ISBN 978-7-03-072434-2,中國版本圖書館CIP數據核字(2022)第094358號。
授權專利
【1】李文博、姚穎方、李夢璐、宋文濤、吳聰萍、鄒志剛,一種常溫下二氧化鈦擔載金納米顆粒的快速制備方法,專利號:202010926511.1;
【2】李夢璐、姚穎方、李文博、宋文濤、吳聰萍、鄒志剛,一種用于人工光合成的BiCu催化劑的制備方法,專利號:202011058059.8;
【3】鄒志剛、王冰、姚穎方、吳聰萍,一種激光燒蝕制備微納米中熵和高熵材料的方法,專利號:202011094113.4;
【4】吳明星、楊小貞、陳佳、黃林、姚穎方、劉建國、鄒志剛,一種帶密封邊框的燃料電池膜電極的制備方法,專利號:201510077255.2;
【5】王剛、姚穎方、劉建國、楊小貞、黃林、陳佳、吳聰萍、鄒志剛,一種質子交換膜燃料電池膜電極的制備方法,專利號:201510346313.7;
【6】王兆生、張延強、姚穎方、陳堯春、王敏,燃料電池擴散層絲網用噴涂夾具,專利號:201710130382.3;
【7】王兆生、陳堯春、姚穎方、張延強、王敏,一種燃料電池氣水分離閥,專利號:201710130390.8;
【8】王雪、劉士濤、姚穎方、鄒志剛、吳聰萍、劉建國,一種具有高吸附性能的光催化空氣凈化器,專利號:201721437910.1。
相關事件
2020年12月至2024年,嫦娥五號探測器返回器攜帶1731克月壤樣品成功返回地面,共計有7批月壤樣品被分發至了100多個科研團隊,研究范圍涉及月球地質演化歷史、月球資源分析等。南京大學共申請獲得了3165毫克的月壤,位列高校第一。
南京大學鄒志剛院士、姚穎方教授團隊與中國空間技術研究院、香港中文大學(深圳)、中國科學技術大學合作,發現嫦娥五號帶回的月壤樣本中,一些成分可作為催化劑,在太陽光作用下,將水和二氧化碳轉化為氧氣、氫氣、甲烷和甲醇。團隊詳細分析嫦娥五號月壤的元素組成和礦物結構,從光伏電解、光催化和光熱催化三個方面對嫦娥五號月壤的人工光合成性能進行了評估,并基于月壤人工光合成性能提出了可行的月球地外人工光合成策略,為實現“零能耗”的月球生命保障系統奠定了物質基礎。基于這一發現,研究人員提出,未來或可利用月球自身資源建設月球基地,支持深空探測、研究和旅行。
參考資料 >
姚穎方.南京大學現代工程與應用科學學院.2024-07-08
高校月壤樣品發放統計公布.今日頭條·小魚新聞.2024-07-08