液相法调控制造贵金属/单晶半导体纳米核壳结构及光电性能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    91123001
  • 项目类别：
    重大研究计划
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    张加涛
  • 依托单位：
    北京理工大学
  • 学科分类：
    B0103.团簇与纳米化学
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

贵金属与半导体的复合结构，尤其是贵金属纳米晶与单晶半导体材料构成的核壳结构，在实现两种材料的光、电性能集成和相互调控，在荧光增强、高效率能源转化以及光电器件应用等方面都具有重要的理论和应用研究价值。本项目在申请人最近发明的大晶格失配度下金属/半导体核壳纳米结构合成方法的基础上，采用过渡金属配位化学中的软硬酸碱理论，进一步设计金属离子与阴离子的lewis酸、碱反应，调节其反应热力学与动力学，突破传统外延生长的晶格匹配度限制，在不同的贵金属核上，利用低温液相法制备大晶格失配的III-V族半导体和过渡金属氧化物单晶壳层材料；通过反应机理的研究，优化材料制造工艺，实现对壳层半导体材料的成分、结晶度和掺杂的有效调控；进而研究这些核壳结构的光、电性能及相互作用，探索在太阳能转化、光电器件等方面的应用。

结项摘要

本项目针对大晶格失配度下贵金属/单晶半导体（II-VI族等）核壳结构的微纳制造新方法及新原理，并在大规模制造的基础上，实现了壳层半导体材料的成分、异质界面、结晶度等的有效控制。这些微纳制造是实现Plasmon-exciton的耦合以及在光催化、光伏、光电器件等应用的必要前提，具有很强的原创性、前沿性和理论、应用研究价值。首先，在国际上我们首次开发了多种膦配体引发的离子交换反应在此类核壳纳米晶的微纳制造新方法和新原理，并因此实现超过临界尺寸限制的超厚半导体壳层在不同形貌的Pt、Au纳米颗粒上的单晶非外延生长，组分调控和核壳结构到异质二聚体结构的精确形貌演变；其次，在核壳结构精确调控、宏量制备核壳纳米晶的基础上，实现了Plasmon-exciton耦合引起的plasmon增强的高效的光催化分解水产氢性能，产氢性能达到24mmol/g/h；再次，将此非外延生长机理扩展到单晶半导体在刚性/柔性金属衬底上的非外延生长，取向连生组装到厘米量级，研究了其在柔性电子器件、光伏器件等方面的潜在应用，为解决量子点表面有机阻挡层阻挡电子的有效传输提供了解决方法。这些异质纳米晶在不同衬底上的大面积超晶格组装以及在激光作用下的电子动态调控研究成果，成为参与重大集成项目”纳米尺度电子动态调控的超快激光微纳米加工新方法”的重要基础。

项目成果

期刊论文数量（10）
专著数量（2）
科研奖励数量（2）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Phosphine-Initiated Cation Exchange for Precisely Tailoring Composition and Properties of Semiconductor Nanostructures: Old Concept, New Applications
膦引发的阳离子交换用于精确定制半导体纳米结构的组成和性能：旧概念，新应用
  • DOI：
    10.1002/anie.201410053
  • 发表时间：
    2015-03-16
  • 期刊：
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Gui, Jing;Ji, Muwei;Zhu, Hesun
  • 通讯作者：
    Zhu, Hesun
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纳米颗粒定向附着形成微米尺寸的纳米片
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    NPG Asia Materials
  • 影响因子：
    9.7
  • 作者：
    Hongmei Qian;Qian Zhao;Baosong Dai;Lijie Guo;Jinxing Zhang;Jiajia Liu;Jiatao Zhang;Hesun Zhu
  • 通讯作者：
    Hesun Zhu
A facile strategy to prepare monodisperse nanocrystals with initiative assembly into superlattice
一种简单的策略来制备单分散纳米晶体并主动组装成超晶格
  • DOI：
    10.1016/j.pnsc.2013.11.006
  • 发表时间：
    2013-12
  • 期刊：
    Progress in Natural Science:Materials International
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Qiao Zhao;Jiatao Zhang;Hesun Zhu
  • 通讯作者：
    Hesun Zhu
Rigid three-dimensional Ni3S4 nanosheet frames: controlled synthesis and their enhanced electrochemical performance
刚性三维 Ni3S4 纳米片框架：受控合成及其增强的电化学性能
  • DOI：
    10.1039/c4ra15607b
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    RSC Advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Lina Wang;Jiajia Liu;Li Li Zhang;Baosong Dai;Meng Xu;Muwei Ji;X. S. Zhao;Chuanbao Cao;Jiatao Zhang;Hesun Zhu
  • 通讯作者：
    Hesun Zhu
P-type Cu7Te5 single-crystalline nanocuboids: size-controlled synthesis and large-scale self-assembly
P型Cu7Te5单晶纳米立方体：尺寸控制合成和大规模自组装
  • DOI：
    10.1039/c4ce00670d
  • 发表时间：
    2014-09
  • 期刊：
    CrystEngComm
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Baosong Dai;Qian Zhao;Jing Gui;Jiatao Zhang;Hesun Zhu
  • 通讯作者：
    Hesun Zhu

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  • 通讯作者：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    张加涛

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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

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          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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