D. 氮化硼納米管的性質
現在已經報道了許多計算方法，如束縛模型、密度泛函理論和電子雲模型等去研究 BNNTs 的熱學性質。理論研究表明，BNNTs 的聲子傳播方式與 CNTs 很相似，其理論熱導率與 CNTs 差不多。通過在室溫下測定外直徑有30~40nm的 BNNTs 的熱導率發現， BNNTs 具有一個很不錯的熱導率值 K(350WmK-1)。同時發現 BNNTs 的熱導率大小很依賴於 B 同位素的無序狀態，在室溫下 K 值可以增加 50%，這可能是已知材料中熱導率增加最大的一種物質。最近 Zettl 研究組報道BNNTs 在其表面可以大量非均勻載入重金屬分子，如 C9H16Pt，此種分子具有非對稱軸熱傳導性能，並且在質量密度減少的方向能產生很大的熱流。因此，如果 BNNTs 的熱整流器能夠製造出來，將在納米級量熱器，微電子處理器，冰箱以及節能建築等方面具有很大的發展潛力。
BNNTs的另外一個重要的熱學性質就是其優異的高溫抗氧化性質。 該方面的系統研究首次由 Golberg 等報道，幾年後 Chen等也進行了相關的研究。 最近研究表明在1500℃制備的高純多壁BNNTs在1100℃左右還能在空氣中保持穩定性，然而在500℃時，採用 CVD法制備的CNTs 就已經開始氧化。
總的來說，BNNTs 與CNTs 相比，前者具有更優異的熱化學穩定性質。由於 BNNTs 可以在高溫和化學活性的惡劣環境中使用，所以其在納米管基設備中的作用是很完美的。BNNTs 的熱穩定性質和化學惰性也可能在納米管基的設備領域具有一個重要的應用價值，如平板顯示器的場發射器件、掃描隧道電子顯微鏡(STM)和原子力掃描電子顯微鏡(AFM)頂端發射部分等。 化學氣相沉積法(CVD)基本原理就是在活性氣氛中利用氣體反應物與固體反應物相接觸後進行化學反應，最後得到穩定的固態產物的過程。在 BNNTs 的制備過程中，根據原料的不同，可以將其分為以下兩種。
高溫熱解前驅體法：該方法的特點就是含硼源和氮源的反應產物為氣態物質，然後在高溫下與金屬或金屬硼化物顆粒接觸反應形成 BNNTs。 例如， Lourie等利用(NH4)2SO4 和 NaBH4 制備 B3N3H6 後被氮氣帶入裝有含鎳的硼化物的管式爐中進行反應，反應溫度為 1000~1100℃，反應時間約 30min，最後得BNNTs。
金屬含硼化合物退火法：該方法的特點就是首先將含硼源的化合物和含有催化劑的化合物混合，然後在 1000~1300℃范圍內氮化或者氨化一段時間，最終得到BNNTs。硼源可以為 ZrB2、HfB2、NiB2、VB2、TaB2、B 等，催化劑金屬化合物可以為Fe2O3、MgO等。目前，該種方法是能夠大批量合成 BNNTs 的最有前景的方法之一，現已報道可以成功制備克量級的 BNNTs。由於其不需要尖端的合成設備，具備大量制備 BNNTs的前景，適合推廣及其產業化。 此外，還有許多其他的制備 BNNTs 的方法，例如，等離子體法、激光蒸發法以及二者合一的合成方法等。雖然近年來制備 BNNTs 方面取得了一些突破性進展，但是總體來說，至今還沒有報道一種可以有效的大批量 (>100g)制備較高純度、 結晶性較好的BNNTs的方法。 BNNTs的大批量制備難題嚴重製約了其在理論和實際應用方面的進一步研究。目前武漢工程大學納米材料與新型陶瓷（NCM）研究中心報道採用SHS-CVD法可以低成本大批量制備高純度BNNTs。武漢工程大學NCM研究中心採用含硼前驅體氨化退火這一線路合成BN納米管，含硼前驅體是由硼源，金屬氧化物等自蔓延反應(SHS)制備的，所以制備BN納米管的方法可以概括為SHS-CVD法。本中心完成了對BN納米管的結構類型選擇性合成：即針對同一前驅體，通過控制氨化退火過程反應溫度和氨氣流速來選擇性合成不同類型BN納米管。
E. 人類登陸火星最大挑戰是什麼會有致命的太空輻射嗎
人類登陸火星最大的挑戰就是火星上面的環境，我們人類現階段是沒有辦法接受的。並沒有什麼可以致命的太空輻射。
F. 人類想登陸火星的話，遇到最大的難題是什麼呢
眾所周知，地球是人類的唯一家園，人類誕生在地球上已經有幾百萬年的歷史了，人類通過不斷進化，從野蠻時代慢慢步入了智能時代，同時人類在進化的過程中也變得越來越智慧，我們學會了使用工具，如今還學會了製造工具，掌握了先進的科技。然而人類的這些進步都離不開對資源的依賴，地球資源原本是非常豐富的，但是在人類的不斷開採下，以及日漸擴大的需求量，使地球的資源已經越來越匱乏。在未來隨著人口的快速增長，人類對地球資源的需求量會更大，到時候地球資源枯竭，環境持續惡化，很有可能不再適宜人類生存。
不過又有科學家提出了另一種猜想，那就是在宇宙飛船里建造一個力場，它類似地球的磁場，這樣就可以很好地防止太空輻射了，但是這些都是科學家的猜想，或許在未來人類可以順利解決這些問題，成功登陸火星。
G. 張建民的主要科研業績
1. 固體薄膜的微結構及強度研究，陝西師范大學重點項目，2002年1月-2003年12月2.金屬薄膜材料的織構及相關性能的研究，國家自然科學基金面上項目，2003年1月-2005年12月3. 納米光催化中央空調進回風殺菌凈化技術研究，陝西師范大學重點項目，2003年1月-2004年12月4.納米光催化協同靜電捕集空氣凈化技術開發，西安市工業科技攻關項目，2004年4月-2006年6月5.用射頻磁控濺射方法制備帶隙可調的Al、Mg、Mn摻雜ZnO薄膜，國家級大學生創新性實驗計劃項目，2009年6月-2010年6月6.半導體光電摻雜材料的表面效應，陝西師范大學中央高校基本科研業務費項目，2010年1月-2012年12月7.超大規模集成電路銅互連線的微結構及尺寸效應研究，國家自然科學基金面上項目，2011年1月-2013年12月8.鐵納米線填充氮化硼納米管的結構，電子和磁性的第一性原理計算，國家級大學生創新性實驗計劃項目，指導教師，2011年6月-2012年6月9. FCC金屬表面結構與性能的半經驗勢和第一性原理的計算和模擬，校級大學生創新性實驗計劃項目，2011年6月-2012年6月10.表面效應對半導體摻雜材料光催化性能的影響機理研究，陝西省自然科學基礎研究計劃項目，2012年1月-2013年12月11. 金屬薄膜的強度及微結構，陝西師范大學出版社，2004年12月12. Ab initio modeling of CaTiO3 (110) polar surfaces，Physical Review B，76(11)(2007)11542613. Calculation of the surface energy of FCC metals with modified embedded-atom method，Applied Surface Science，229(1-4)(2004)34-4214.Atomistic study of self-diffusion in Cu-Ag immiscible alloy system， Journal of Alloys and Compounds，425(1-2)(2006)169-17515. Anisotropic elasticity in hexagonal crystals，Thin Solid Films，515(17)(2007)7020-702416. Self-diffusion of Ni in B2 type intermetallic compound NiAl，Journal of Alloys and Compounds，430(1-2)(2007)102-10617.Atomistic simulation of point defects in L12-type Au3Cu ordered alloy，Journal of Alloys and Compounds，436(1-2)(2007)23-2918. Ab initio calculation of Ag monolayer adhesion on BaTiO3 (100) surfaces，Surface and Coatings Technology，202(14)(2008)3284-328919. Atomic-scale calculation of the energy for Cu/Ni interface，Journal of Physical Chemistry C，113(28)(2009)12272-1227620. Structural and electronic properties of Pt monolayer adsorption on PbTiO3(100) surface，Thin Solid Films，517(24)(2009)6817-682321. Self-adsorption on Pt (111) surface，Journal of Physical Chemistry C，113(36)(2009)16031-1603522. First-principles study of the relaxed structures and electronic properties of Au nanowires，Journal of Physical Chemistry C，113(41)(2009)17678-1768423. Comparison of electronic and magnetic properties of Fe, Co and Ni nanowires encapsulated in boron nitride nanotubes，Journal of Physical Chemistry C，113(41)(2009)17745-1775024. Adsorption of Ge nanowire with 3d transition metals: A density-functional theory study，Materials Chemistry and Physics，124(2-3)(2010)1113-112025.Structural, electronic and magnetic properties of BN nanotubes filled with iron nanowires，Journal of Nanoscience and Nanotechnology，10(2)(2010)840-84626. Electronic and magnetic properties of perfect and defected germanium nanoribbons，Materials Chemistry and Physics，130(1-2)(2011)140-14627. Ab initio calculation of Co2MnSi/semiconctor (SC,=GaAs, Ge) heterostructures，Thin Solid Films，519(13)(2011)4400-440828.Structural, electronic and magnetic properties of C doped GaN nanoribbon，Journal of Applied Physics，109(10)(2011)10431329. Electronic and magnetic properties of pristine and chemically functionalized germanene nanoribbons，Nanoscale，3(10)(2011)4330-433830. First-principle study on structural and electronic properties of pristine and adsorbed LiF nanotubes，Journal of Physical Chemistry C，116(2)(2012)1650-165731.陝西師范大學工會活動積極分子獎，陝西師范大學，1991年07月32. 陝西師范大學優秀青年獎，陝西師范大學，1992年01月33. 西安交通大學校級三好博士研究生獎，西安交通大學，1999年12月34. 西安交通大學「505」壹等獎，西安交通大學，1999年12月35. 西安交通大學優秀博士學位論文獎，西安交通大學，2003年01月36. 陝西師范大學第九批學科建設先進個人獎，陝西師范大學，2003年09月37. 全國優秀博士學位論文提名論文，國務院學位委員會，2004年10月38. 陝西高等學校科學技術壹等獎，陝西省教育廳，2005年06月39. 延安市科學技術貳等獎，延安市人民政府，2005年09月40. 陝西省科學技術貳等獎，陝西省人民政府，2006年06月41.國務院政府特殊津貼，中華人民共和國國務院，2006年06月42. 教育部自然科學壹等獎，中華人民共和國教育部，2008年01月43.陝西省優秀博士學位論文獎，陝西省學位委員會，2008年01月44. 陝西高等學校科學技術壹等獎，陝西省教育廳，2011年06月
H. 氮化硼納米管的結構
BNNTs 與CNTs 具有相似的結構。 圖1.1 為 CNTs 和 BNNTs 的理論結構比較圖，可見在一個類石墨層上，相互交替的 B 原子和 N 原子完全取代 C 原子，其中原子間距幾乎沒有改變。總的來說，BNNTs 根據其管壁層數可以分為單壁和多壁兩種結構。 B-N單元和 C-C 單元具有相同的價電子數目，在 h-BN 平面中，一個 B 原子和一個 N 原子以 sp2雜化後形成 3 個B-N 共價鍵，形成一個類石墨的平面六角網狀結構，如圖1.2(a)所示。設 a1、a2 為平面的基矢，任選一原子為原點 O，另一原子點為A，則矢量 OA=C=ka1+ la2，k、l為整數。將氮化硼(BN)面捲曲為圓筒的過程中，使得O、A 兩點重合，則構成了我們所熟知的 BNNTs。其中，C 為手性矢量，基矢 a 的方向為鋸齒方向，則二者的夾角稱之為手性角度 θ。k、l 取決於 BNNTs 的結構。根據 k、l 的取值不同即可獲得三種類型的單壁BNNTs： 扶手椅型(k=l， θ=30°， armchair) (如圖1.2(b))、鋸齒形(l=0，θ=0°，zigzag) (如圖1.2(c))和手性型((k，l)， 0<θ<30°，chiral) (如圖 1.2(d))。多壁 BNNTs 可以通過幾個至幾十個單壁的BNNTs 構成，管間距約為0.34nm，基本與h-BN(002)晶面層間距一致。此外，由於BNNTs層與層之間具有比較強的作用力，因此 BNNTs以多壁管居多。 此外， BNNTs 的結構與 CNTs 的結構差異之處還表現在二者的端帽結構上。CNTs 的封頂一般表現為拱形頂，包含五元環結構。而 Menon等利用緊束縛態分子動力學計算模擬螺旋型、 鋸齒型和扶手椅型BNNTs埠密封方式表明，在 BNNTs 端帽結構處，BN 層五元環中的 B-B 和N-N鍵都沒有 B-N 鍵穩定。因此在一個BN分層中，偶數元的缺陷經常出現，從而螺旋型納米管頂端可能形成無定形的結構，鋸齒型的納米管傾向於生成平頂封閉結構，而扶手椅型則利於形成錐形封頂，這是一種主流的觀點。
I. 為什麼人類預測石墨烯的出現可實現人類通往宇宙的「太空天梯」
人們在探索世界的時候，對天空的著迷從來都沒有停止過。從古代觀星看月，到飛機熱氣球。每一步都向天空更近一點。在科技的進步下，火箭和航空飛機一直到載人航天的出現。每一次技術的進步都給人來前往太空帶來了巨大的希望。
來自辛辛那提大學的材料工程師馬克·哈塞（Mark Haase）說：「隨著我們對材料越來越了解，我們現在有真正能實現這個事情的機會。」他預測，最有可能實現的材料是「納米管和聚合物的復合材料」，在 20 年後這個材料將會達到太空電梯所需要的最低的強度。
國際太空電梯協會（ISEC）的董事布萊恩·勞布舍爾（Bryan Laubscher）認為，人們在探索強度足夠的材料上還需要花很多的時間。勞布舍爾在 2010 年辭掉了洛克希德·馬丁公司的工程師職位，去成立了一家開發航空航天高強度材料的公司。他說：「想像一下，全身由碳納米管製成的波音 797，質量只有現在飛機的十分之一，但卻無比堅固。」
然而實際上，ISEC 目前所有的資金都是由私人贊助，在早期的文件中，ISEC 早就看出了政府不支持的態度。美國 NASA 在 2012 年放棄了 200 萬美元組織尋找超輕超強繩索的比賽，即便是最有遠見、最有錢的航天局也無法提供有價值的幫助。
就算到了今天，造出太空電梯似乎仍然遙遙無期，什麼材料的救不了。
J. 於濂清的主要研究方向
主要研究合金成分對燒結NdFeB永磁材料微結構、磁性能的影響，解決國內不能生產高磁能積磁體N52（最大磁能積(BH)m達到52MGOe）的重大問題，揭示了該磁體的成分特點和制備工藝參數。同時研究了速凝及脫氫制備工藝對材料顯微組織、磁性能、力學性能的影響。
(1) 在工業化水平基礎上，調整燒結釹鐵硼永磁體化學成分，研究Nd、Dy、B等元素對含Zr、Nb摻雜元素燒結釹鐵硼永磁材料磁性能和顯微組織的影響，旨在提高燒結釹鐵硼永磁材料的磁性能。復合添加Nb、Zr、Al的最佳配比，及與之對應的燒結、回火工藝，添加後可以有效的改性晶界相，促進磁體燒結緻密化。開發了高能積磁體N52燒結釹鐵硼材料。(2) 隨著磁體磁性能的不斷提高，NdFeB的脆性問題逐漸暴露出來。塑韌性差、機械加工困難、抗沖擊振動能力差等缺點大大降低了磁體的成品率和加工精度，增加了磁體的加工成本，同時也限制了磁體在高精度儀器儀錶行業的應用。重點研究了速凝鑄帶工藝、脫氫工藝與磁體顯微結構、磁性能和力學性能的關系。
(3) NdFeB材料的腐蝕表現為不同相之間的晶間腐蝕，其腐蝕原動力在於主相與富釹相、富硼相之間的化學電動勢差。因此，盡量減少不同相之間的腐蝕電位差，就可以避免或者減弱晶間腐蝕，降低腐蝕電流密度。解決這一問題的方法除了從主相的合金成份著手，也應從改善晶間相的成分、腐蝕電位著手。。在保持磁性能的前提下，添加合適的元素提高磁體耐蝕性，因此研究主元成分Nd、B、Dy以及Nb對高能積磁體耐蝕性、磁性能的影響，以達到滿意的結果。 環己烯是一種非常重要的有機化工原料，由於具有非常活潑的雙鍵，可廣泛應用於醫葯、食品、農用化學品、飼料、聚酯材料及其它精細化工產品的生產。苯選擇加氫法制環己烯原料充足、經濟效益高、無廢棄物污染。但是，由於環己烯是苯加氫的中間產物，很容易繼續加氫生成環己烷。因此，為提高環己烯的選擇性，開發適合的催化劑和催化手段是苯選擇加氫的關鍵。
該項目通過改變Fe2+濃度、針狀軸比、Co包覆層厚度等條件制備耐高溫磁性針狀的包鈷三氧化二鐵磁核，經γ-Al2O3包覆、造粒、焙燒、化學還原等製成具有耐高溫磁核的Ru-Zn-B/Co-γ-Fe2O3催化劑。在高反應溫度下，調節磁穩定床中磁場強度，控制耐高溫磁性催化劑聚集態以及與氫接觸時間、活性位附近氫數量達到選擇加氫效果。研究催化劑尺寸、反應溫度、流體流速等條件下苯的轉化率、環己烯的選擇性。該工作為苯選擇加氫提供了新的方法，也為開發新型催化劑提供思路。 (1) L.Q. Yu, X. L. Zhong, Y.P. Zhang, Y.G. Yan, Proction and Corrosion Resistance of NdFeBZr Magnets with an Improved Response to Thermal Variations ring Sintering, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 323 (2011) 1152–1155
(2) Lianqing Yu, Xiaoliang Zhong, Yaping Zhang, Jing Zhang, Chenguang Liu, Preparation and characterization of core-shell γ-Fe2O3@SiO2@ Al2O3 magnetic catalyst，Materials Science Forum，688 (2011) 223-227
(3) 於濂清,黃翠翠，Zr對釹鐵硼磁體性能穩定性的影響，稀有金屬材料與工程，2009，38（3）: 465-467
(4) L.Q. Yu, J. Zhang, S.Q. Hu, Z.D. Han, M. Yan, Proction for high thermal stability NdFeB magnets, J. Magn. Magn. Mater.,2008, 320 ( 8): 1427-1430
(5) 於濂清，袁永鋒，燕友果，磁粉粒度對磁體強韌性和磁性能的影響，稀有金屬材料與工程，2008.37（11）: 2034-2036 (SCI)
(6) 於濂清，嚴密,合金制備工藝對燒結NdFeB磁性能的影響，稀有金屬材料與工程，2008，37（9）: 1681-1683 (SCI)
(7) L.Q. Yu, M. Yan, J. M. Wu, W. Luo, X.G. Cui, H.G. Ying, On the cooling rate of strip cast alloys for sintered NdFeB magnets, Physica B. 2007.393（1-2）: 1-5
(8) M. Yan, L.Q. Yu, W. Luo, W. Wang, Change of microstructure and magnetic properties of sintered NdFeB inced by annealing, J. Magn. Magn. Mater. 2006, 301:1-5.
(9) M. Yan, L.Q. Yu, J.M. Wu, X.G. Cui, Improved magnetic properties and fracture strength of NdFeB by dehydrogenation. J. Magn. Magn. Mater. 2006, 306: 176-180.
(10) 嚴密，於濂清，張文勇，王偉，速凝鑄帶厚度對NdFeB強韌性和磁性能的影響，稀有金屬材料與工程，2006，35(7): 1089-1091
(11) 王偉，羅偉，文玉華，於濂清，嚴密，二級回火對(NdDy)FeCoCuB磁體磁性能和微結構的影響，稀有金屬材料與工程，2005，34(10): 1633-1636
(12) 於濂清，羅偉，嚴密，NdFeBAlDyNb磁性能及抗海水腐蝕研究，浙江大學學報(工學版)，2005， 39(7 ): 1031-1033
(13) 於濂清，崔熙貴，羅偉，嚴密，添加Cu和Gd對Nd(DyAl)FeB磁體熱穩定性和磁性能的影響，浙江大學學報(工學版)，2005，39(8): 1251-1253
(14) L. Q. Yu, Y. H Wen, M. Yan, Effects of Dy and Nb on the magnetic properties and corrosion resistance of sintered NdFeB, J. Magn. Magn. Mater.2004, 283:353-356. (1) 嚴密，於濂清，崔熙貴，羅偉，馬天宇，納米銅改性制備高矯頑力、高耐腐蝕性磁體方法，200710068486.2授權 2009.2.18
(2) 嚴密，於濂清，崔熙貴，羅偉，馬天宇，富稀土相的納米鈦粉改性制備高矯頑力稀土永磁方法， 200710069227.1 授權 2009.2.25
(3) 於濂清，胡松青，張軍，鄒儉英，燒結釹鐵硼球磨加氫制備方法，2007101160811, 2007.12.24 授權2011.1.12
(4) 於濂清，付殿嶺，韓治德，燕友果，納米鋁粉晶界改性制備高矯頑力、高耐蝕性磁體方法，2007101161265，2007.12.3 授權2009.7.22
(5) 於濂清，氮化硼納米管晶界相添加制備高強韌性磁體方法，200810249555.4，2008.12.24授權 2012.3.7 (1) 2010.10 青島經濟技術開發區優秀青年人才
(2) 2010.12 中國石油大學優秀青年骨幹教師
(3) 2010.8 山東省第五屆發明創業獎三等獎
(4) 2006年獲得浙江省科技進步獎一等獎
(5) 2003年浙江省科學技術二等獎 (1) 2008.10-2011.12 高工作溫度、高磁性苯選擇加氫催化劑制備及其磁穩定床研究（20806093國家自然科學基金）
(2) 2011.7-2014.7釹鐵硼磁粉表面富鋯溶劑修飾與高熱穩定性材料研究，ZR2011EMQ001，山東省自然科學基金
(3) 2011-2014 固液兩相法制備高熱穩定性磁體研究, 11-2-4-4-（10）-jch，青島市科技發展計劃
(4) 2011.4--2013.12 磁各向異性球形氧化鋁載體制備與應用研究, 中國石油大學（華東）自主創新科研計劃專項項目，11CX05013A
(5) 2011.1-2013.12 青年骨幹教師建設工程
