硼碳氮杂化纳米管的能带结构与非线性光学性质的调控机理

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    21603082
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    钟荣林
  • 依托单位：
    吉林大学
  • 学科分类：
    B0301.化学理论与方法
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Boron-carbon-nitride (BCN) nanotubes are expected to be a novel candidate of one-dimensional nano materials due to the adjustable band-gap and optoelectronic properties. Up to now, a key issue for develop the application of BCN nanotubes in nano laser device filed is that how to regulate the band-gap and optoelectronic properties of BCN nanotubes to obtain nonlinear optical (NLO) nano materials with desirable function by varying the composition and structures. In this project, we intend to investigate the band-gap and NLO properties of BCN nanotubes though simulating and calculating methods. Firstly, a series of models will be constructed to compare the influence of the composition proportion, connecting style, doping pattern and other factors on the band-gap and NLO properties of BCN nanotubes with different chiralities. Subsequently, we intend to explore effective strategies to adjust the band gap and improve the NLO properties of BCN nanotubes. The results could reveal the key factor that influences the band gap and NLO properties of BCN nanotubes. Besides, the structure-property relationship between the microcosmic structure and macroscopic NLO response of BCN nanotubes would be shown. The investigation might provide theoretical basis and new perspective for expanding the applications of BCN nanotubes in the novel NLO nano materials fields.
硼碳氮杂化纳米管因其带隙和光电性质的可调性而逐渐成为新型一维纳米材料研究的一个热点。目前，如何通过控制组成与结构来调节其能带结构和光电性质从而得到具有特定功能的非线性光学纳米材料是发展硼碳氮杂化纳米管在激光器件领域应用所面临的一个关键问题。本项目拟应用理论计算与模拟来研究硼碳氮杂化纳米管的能带结构和非线性光学性质的调控机理。首先构建一系列模型对比研究元素组成比例、连接方式和掺杂模式等因素对不同手性结构的硼碳氮杂化纳米管能带结构和非线性光学性质的影响程度。在此基础上，进一步探究如何通过有效的后修饰策略来调节硼碳氮杂化纳米管的能带结构并改善其非线性光学性质。通过本项目的研究有望从理论上揭示影响硼碳氮杂化纳米管的非线性光学性质的关键因素，建立其微观结构与宏观非线性光学效应之间的构效关系。这些研究将为拓展硼碳氮杂化纳米管在纳米激光器件领域的应用提供理论支持和新思路。

结项摘要

硼碳氮杂化纳米管因其能带结构和光电性质的可调性成为新型一维纳米材料的一个研究热点。发展硼碳氮杂化纳米管在纳米激光器件领域应用所面临的一个关键问题是：如何通过控制组成与结构来调节其能带结构和光电性质从而得到具有特定功能的非线性光学纳米材料。本项目通过理论计算与模拟研究了硼碳氮杂化纳米管的能带结构和非线性光学性质的调控机理。首先确定硼碳氮杂化纳米管能带结构和非线性光学性质与元素组成比例、连接方式和掺杂模式的依赖关系。在此基础上，探究锂原子端位修饰的策略来调节硼碳氮杂化纳米管的能带结构。最后，还从化学键变化的角度提出构建硼-碳，碳氮-键的合成策略。这些研究将为拓展硼碳氮杂化纳米管在纳米激光器件领域的应用提供新思路。

项目成果

期刊论文数量（13）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Phenalenyl pi-Dimer under the External Electric Field: Two-Electron/12-Center Bonding Breaking and Emergence of Electrostatic Interaction
外电场下的苯烯基π二聚体：双电子/12中心键的断裂和静电相互作用的出现
  • DOI：
    10.1021/acs.jpcc.6b11732
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Journal of Physical Chemistry C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Gao Feng-Wei;Zhong Rong-Lin;Xu Hong-Liang;Su Zhong-Min;Su ZM
  • 通讯作者：
    Su ZM
Promising heterocyclic anchoring groups with superior adsorption stability and improved IPCE for high-efficiency noncarboxyl dye sensitized solar cells: A theoretical study
杂环锚定基团具有优异的吸附稳定性和改进的IPCE，适用于高效非羧基染料敏化太阳能电池：理论研究
  • DOI：
    10.1016/j.orgel.2017.12.023
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Organic Electronics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Zhang Ji;Zhu Han-Cheng;Zhong Rong-Lin;Wang Li;Su Zhong-Min
  • 通讯作者：
    Su Zhong-Min
Be & xe002;Be triple bond in Be2X4Y2 clusters (X = Li, Na and Y = Li, Na, K) and a perfect classical Be & xe002;Be triple bond presented in Be2Na4K2
是
  • DOI：
    10.1039/c9dt03321a
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Dalton Transactions
  • 影响因子：
    4
  • 作者：
    Liu Xingman;Zhong Ronglin;Zhang Min;Wu Shuixing;Geng Yun;Su Zhongmin
  • 通讯作者：
    Su Zhongmin
Two-electron/24-center (2e/24c) bonding in novel diradical pi-dimers
新型双自由基 pi-二聚体中的双电子/24 中心 (2e/24c) 键合
  • DOI：
    10.1039/c6cp05410b
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Physical Chemistry Chemical Physics
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Gao Feng-Wei;Zhong Rong-Lin;Sun Shi-Ling;Xu Hong-Liang;Su Zhong-Min
  • 通讯作者：
    Su Zhong-Min
Intra- and Intermolecular Charge Transfer in a Novel Dimer: Cooperatively Enhancing Second-Order Optical Nonlinearity
新型二聚体中的分子内和分子间电荷转移：协同增强二阶光学非线性
  • DOI：
    10.1021/acs.jpcc.7b08172
  • 发表时间：
    2017-11-16
  • 期刊：
    JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Gao, Feng-Wei;Zhong, Rong-Lin;Su, Zhong-Min
  • 通讯作者：
    Su, Zhong-Min

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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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