外应变与二氧化钛光催化表面物理过程相互作用的理论研究

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项目介绍
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基本信息

  • 批准号：
    11174123
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    舒大军
  • 依托单位：
    南京大学
  • 学科分类：
    A2011.表面界面与低维物理
  • 结题年份：
    2015
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2015-12-31

项目摘要

由于外应变能够有效地改变二氧化钛的能带带隙,同时不会额外引入杂质，人们期望利用外应变提高二氧化钛的光催化性能。实际光催化性能不仅决定于能带带隙,还依赖于表面结构和表面性质；表面应变在改变能带结构的同时，对表面结构和相关物理性质也会产生一定影响。然而目前人们对外应变如何影响二氧化钛表面结构、表面扩散和表面反应过程的物理机制并不十分清楚。由于外应变与表面的相互作用主要决定于表面力学性质，本课题拟系统研究二氧化钛光催化表面物理过程伴随的表面应力的变化。我们将首先研究二氧化钛低指数理想表面的表面应力情况，在此基础上研究表面氧空位缺陷的形成和扩散，以及氧气、氢气、水分子和一些有机分子在表面的吸附、扩散和分解等物理过程伴随的表面应力的变化情况。基于这些信息，我们将利用前期提出的外应变与表面应力相互作用的定量理论，讨论外应变对二氧化钛表面物理过程的影响，全面理解外应变对二氧化钛光催化性能的调控机制。

结项摘要

本项目旨在理解外应变对二氧化钛表面结构、缺陷、物理化学性质等的影响，进而寻找利用外应变提高表面光催化活性的物理途径。 在项目资助下，我们利用第一性原理计算方法，系统地研究了二氧化钛表面的表面能、表面氧空位缺陷的形成和扩散性质、水分子在表面的吸附和分解等性质随着外应变的改变。我们得到了如下一些有意义的结论。（1）预言了TiO2表面氧空位最可能形成的位置随着外应变不同会相应改变，这种变化可以用一个相图很好地表示。氧空位的扩散路径和势垒也可利用外应变进行调控。（2）预言了TiO2锐钛矿晶体的平衡形貌随外应变的改变，并提出了通过外应变增大高活性表面表露面积的调控方式。（3）研究了水分子在不同应变下的吸附和分解性质，提出了调节水分子吸附和分解的应力调控方式。除此之外，我们还研究了其它氧化物表面生长机制、过渡金属表面与有机分子相互作用等性质。本项目的顺利完成有助于人们利用非化学的方法去调控二氧化钛表面的物理化学性质。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Confinement-Induced Ordering in Dewetting and Phase Separation of Polymer Blend Films
聚合物共混薄膜的去湿和相分离中的限制诱导有序化
  • DOI：
    10.1002/adma.201200089
  • 发表时间：
    2012-05-15
  • 期刊：
    ADVANCED MATERIALS
  • 影响因子：
    29.4
  • 作者：
    Chen, Xiao-Chun;Li, Hong-Min;Peng, Ru-Wen
  • 通讯作者：
    Peng, Ru-Wen
Tuning the Area Percentage of Reactive Surface of TiO2 by Strain Engineering
通过应变工程调节 TiO2 反应表面的面积百分比
  • DOI：
    10.1103/physrevlett.109.156104
  • 发表时间：
    2012-10-12
  • 期刊：
    PHYSICAL REVIEW LETTERS
  • 影响因子：
    8.6
  • 作者：
    Jia, Lan;Shu, Da-Jun;Wang, Mu
  • 通讯作者：
    Wang, Mu
Strong asymmetrical bias dependence of magnetoresistance in organic spin valves: the role of ferromagnetic/organic interfaces
有机自旋阀中磁阻的强不对称偏置依赖性：铁磁/有机界面的作用
  • DOI：
    10.1088/1367-2630/16/1/013028
  • 发表时间：
    2014-01
  • 期刊：
    New Journal of Physics
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Jiang, S. W.;Shu, D. J.;Lin, L.;Shi, Y. J.;Shi, J.;Ding, H. F.;Du, J.;Wang, M.;Wu, D.
  • 通讯作者：
    Wu, D.

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其他文献

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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

        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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