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1992年作为中日联合培养的博士生公派去日本东京大学学习，山西师从国际光化学科学家藤岛昭。研究人员研究了在50倍的盐度梯度下，电力双极膜的最大功率密度可达~6.2W/m2，比Nafion117高出13%。

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他先后发现了分子间电荷转移激子的限域效应、协议多种光物理和光化学性能的尺寸依赖性。1993年6月回北京大学任教，库存同年晋升教授。

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