基于表面等离子体共振效应的金属/Cu2O微纳结构光学性质研究

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基本信息

  • 批准号：
    11074312
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    48.0万
  • 负责人：
    王文忠
  • 依托单位：
    中央民族大学
  • 学科分类：
    A2206.微纳光学与光子学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

Cu2O的发光和光吸收性质的研究是设计高性能Cu2O光伏电池、光电传感器等光电器件的重要基础。金属纳米结构的等离子体共振效应可显著增强金属/半导体微纳结构的发光等光学性质。目前基于金属纳米结构的表面等离子体效应增强金属/半导体微纳结构的光致发光和光吸收性质的研究已成为国际研究的热点。本项目的目的是通过研究金属纳米结构的表面等离子体共振效应对金属/Cu2O微纳结构的光致发光和光吸收性质的影响，深入理解基于表面等离子体共振效应的金属/Cu2O微纳结构光学性质增强的物理机制并给出其物理过程。利用申请人所在实验室的显微共聚焦激光拉曼光谱仪、光致发光谱仪、紫外/可见/近红外分光光度计以及物理所纳米物理与器件实验室的相关测试系统等先进的实验仪器，设计完成基于金属纳米结构的表面等离子体共振效应的金属/Cu2O微纳结构的光致发光和光吸收性质的实验并对其进行深入研究。

结项摘要

本项目设计了几种简单的液相生长方法，通过控制晶体生长条件的动力学和热力学过程，研究了生长条件对金属Ag和半导体Cu2O微纳结构的尺寸、形状的影响，研究了生长条件对金属/Cu2O微纳结构构筑的影响。用XRD、SEM、TEM研究了Ag和Cu2O微纳结构的结晶特性和微观性质。用消光光谱和电子能量损失谱（EELS）技术研究了Ag纳米结构的表面等离子体共振特性。用拉曼光谱技术和太赫兹光谱技术研究了Cu2O微纳结构的光学性质。研究了Au/Cu2O微纳结构的拉曼及光吸收性质。取得的主要成果有：（1）设计了两种简单的液相成方法成功制备出Cu2O空心微纳米球、实心微纳米球、正方体、正八面体、和五十面体微纳结构。（2）首次成功制备出具有纳米尺度双壁结构的Cu2O空心球纳米结构。（3）采用太赫兹光谱技术，首次观察到Cu2O空心球的横模（TO）和纵模（LO）两个强声子共振峰；同时，首次在TO和LO模之间观测到禁锢的表面光学（SO）声子振动模。（4）首次采用拉曼光谱技术，观测到Cu2O微纳米球拉曼光谱禁锢的红外振动模式，阐明了Cu2O微纳米球微观结构与拉曼光谱禁锢的红外振动模式的产生机制，揭示了Cu2O微纳结构的微观结构的缺陷导致晶格对称性的破坏，从而激活了拉曼禁锢的红外振动模式物理机制。（5）利用多羟基分解过程首次成功制备出具有非对称结构的一维胡萝卜状Ag纳米结构。利用消光光谱和电子能量损失谱（EELS）测定了纳米结构的多级表面等离子体共振四级谱。采用消光光谱技术观测到一维胡萝卜状Ag纳米结构的二级模表现出明显的红移。采用电子能量损失谱，首次研究了非对称一维胡萝卜状Ag纳米结构等离子体共振特性，首次观测到非对称一维胡萝卜状Ag纳米结构的EELS成像中，共振等离子场的非对称分布和共振节空间沿纳米结构尾部的压缩，具有与一维对称结构截然不同的对称分布特性。（6）设计出合适的生长技术，构建了Au/Cu2O壳核微纳结构，研究了Au/Cu2O壳核微纳结构的光吸收和拉曼散射光学性质。

项目成果

期刊论文数量（28）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Tailoring optical properties of TiO2 nanowires coated with Ag nanoparticles by plasmon coupling of Ag nanoparticles
通过银纳米粒子的等离子体耦合来定制涂覆有银纳米粒子的 TiO2 纳米线的光学特性
  • DOI：
    10.1016/j.ssc.2011.08.038
  • 发表时间：
    2011-12
  • 期刊：
    Solid State Communications
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Zhang, Kai;Wang, Wenzhong;Yu, Li;Liang, Yujie;Zhang, Guling;Xiao, Jinghua
  • 通讯作者：
    Xiao, Jinghua
Morphology-controlled synthesis and growth mechanism of ZnO nanostructures via the NaCl nonaqueous ionic liquid route
通过 NaCl 非水离子液体途径形貌控制的 ZnO 纳米结构合成和生长机制
  • DOI：
    10.1039/c2ce25232e
  • 发表时间：
    2012-07
  • 期刊：
    CrystEngComm
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Wenzhong Wang;Lijuan Wang;Lei Liu;Chen He;Jian Tan;Yujie Liang
  • 通讯作者：
    Yujie Liang
A facile room temperature solution-phase route to synthesize CuO nanowires with enhanced photocatalytic performance
一种简便的室温溶液相路线合成具有增强光催化性能的 CuO 纳米线
  • DOI：
    10.1016/j.matlet.2012.01.123
  • 发表时间：
    2012-05
  • 期刊：
    Materials Letters
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Lijuan Wang;Qing Zhou;Guling Zhang;Yujie Liang;Baoshun Wang;Weiwei Zhang;Bo Lei;Wenzhong Wang
  • 通讯作者：
    Wenzhong Wang
A facile and environmentally friendly NaCl nonaqueous ionic liquid route to prepare crystalline -CaSiO3 nanowires
一种简便、环保的氯化钠非水离子液体制备结晶的路线
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering: C
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wenzhong Wang;Suyun Zhang;Lijuan Wang;Honglong Shi
  • 通讯作者：
    Honglong Shi
Raman scattering investigation of Bi2Te3 hexagonal nanoplates prepared by a solvothermal process in the absence of NaOH
无 NaOH 条件下溶剂热法制备 Bi2Te3 六方纳米片的拉曼散射研究
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2011.02.015
  • 发表时间：
    2011-04-21
  • 期刊：
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Liang, Yujie;Wang, Wenzhong;Zhang, Xiuyu
  • 通讯作者：
    Zhang, Xiuyu

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  • 作者：
    雷光勇;刘茉;王文忠
  • 通讯作者：
    王文忠

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AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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