教育及工作经历

2021/1-至今，武汉工程大学材料科学与工程学院，高分子材料与工程专业，副教授

2017/1-2020/12，武汉工程大学材料科学与工程学院，高分子材料与工程专业，讲师

2013/10-2016/12，郑州大学材料科学与工程学院，高分子材料与工程专业，讲师

2014/1-2016/12，郑州大学材料科学与工程学院，高分子材料与工程专业，博士后

2009/9-2010/10，美国佛罗里达州立大学，生物物理系，访问学者

2006/9–2012/4， 中国科学技术大学化学与材料学院， 高分子物理与化学， 博士（硕博连读）

2002/9–2006/7， 中国科学技术大学化学与材料学院， 高分子科学与工程， 学士

研究方向

石墨烯相关的分子动力学模拟

多肽相关的分子动力学模拟

主讲课程

材料科学基础（本科生）

材料科技英语（本科生）

计算材料学（本科生）

学生培养

已培养11名硕士研究生

已指导3名本科生发表SCI论文

科研项目

1.国家自然科学基金青年项目，聚芴共聚物挑选提纯特定手性单壁碳纳米管的分子动力学模拟研究——聚合物结构与提纯功能对应关系的理论推导，2018/01-2020/12，主持。

2.中国博士后科学基金面上资助二等资助，碳纳米管的修饰及分散的耗散粒子动力学模拟研究，2015/01-2016/12，主持。

3. 武汉工程大学引进人才基金：端基为芳香族化合物的聚合物与单壁碳纳米管自组装的分子动力学模拟，2018-2019年，主持。

4. 中国博士后科学基金面上资助河南省配套资助：碳纳米管的修饰及分散的耗散粒子动力学模拟研究，2014-2016年，主持。

5.河南省教育厅高等学校重点科研项目：端基为芳香族化合物的聚合物与单壁碳纳米管自组装的分子动力学模拟，2016-2018年，主持。

荣誉获奖

2023年1月，获第三届全国高校教师教学创新大赛 校赛二等奖；

2022年12月，获第十四届青年教师教学基本功竞赛 校赛二等奖；

2021年12月，获第二届全国高校教师教学创新大赛 校赛三等奖；

2020年12月，获武汉工程大学优秀教案评比 一等奖；

2020年12月，获第十三届青年教师教学基本功竞赛 校赛二等奖。

获2022、2019和2018年度考核优秀教师称号。

代表性成果

论文

1. Yiming Lei, Xianbao Duan and Lu Cai*. Electrical property-selective noncovalent dispersion of carbon nanotubes by poly(perylene diimide-thiophene): a molecular dynamics study. Physics and Chemistry of Liquids, DOI: 10.1080/00319104.2024.2324449. (SCI 三区)

2. Lu Cai*, Xiaohan Jing, Xiangyu Wang, et al. Prying or pushing? The dispersion mechanism of amphiphilic molecules on graphene in aqueous solution: a molecular dynamics simulation.Applied Surface Science, 2023, 636, 157758. (SCI 一区)

3. Lu Cai*, Guangsu Tan, Xiaohan Jing, et al. How to obtain high monolayer content in liquid phase exfoliation of graphene: A molecular dynamic simulation. Journal of Molecular Liquids, 2023, 382, 121873. (SCI 二区)

4. 雷德，蔡璐*. 压缩二氧化碳和甲基吡咯烷酮剥离石墨烯的分子动力学模拟. 武汉工程大学学报, 2022, 44(5), 28-35.

5. Lu Cai*, Sensheng Hou, Xiangyu Wei, et al. Exfoliation and stabilization mechanism of graphene in carbon dioxide expanded organic solvents: molecular dynamics simulations. Physical Chemistry Chemical Physics, 2020, 22, 2061-2072. (SCI 二区)

6. Lu Cai*, Wenxin Li, Guangsu Tan, De Lei, and Zhitian Liu*. Effect of graphene sheet size on exfoliation process in CO2-expanded organic solvent:

A molecular dynamics simulation. Journal of Applied Physics 2020, 128, 034302. (SCI 三区)

7. Yanguang Wu*, Kuan Chai , Lu Cai*and Zhuangcheng Yi. Preparation, characterization and molecular dynamics of novel pre-plasticized nitrocellulose

composite microspheres containing burning rate catalysts. Journal of Energetic Materials 2020, 1776418.（SCI 二区）

8. Yanguang Wu, Bowen Lu, Tao Bai*, Hao Wang, Feipeng Du*, Yunfei Zhang*, Lu Cai*, Can Jiang, Wenjun Wang. Geopolymer, green alkali activated cementitious material: Synthesis, applications and challenges. Construction and Building Materials 2019, 224, 930-949. (SCI 一区)

9. Xiaodan Xu, Lu Cai*, Xiaoli Zheng and Qun Xu. Molecular dynamics simulations of solvent-exfoliation and stabilization of graphene with the assistance of compressed carbon dioxide and pyrene–polyethylene glycol. Physical Chemistry Chemical Physics, 2017, 19, 16062-16070. (SCI 二区)