石墨带基材料的热电性质研究

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基本信息

  • 批准号：
    11174242
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    王保林
  • 依托单位：
    盐城工学院
  • 学科分类：
    A2002.凝聚态物质力热光电性质
  • 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

本项目从各种构型的纳米石墨带原子结构、电子结构和电热输运性质出发，研究石墨带材料的热电性质，探索新型高热电优值（ZT）材料的理论基础和技术途径。采用第一性原理和紧束缚分子动力学等方法，研究手性、尺寸、缺陷、掺杂及分子吸附等对纳米石墨带的电子结构和声子谱的调制。利用力常数模型及格林函数方法，探索应力、应变、卷曲等因素对不同尺寸和不同几何构型石墨带热、电输运性质的影响。利用非平衡格林函数方法，探索声子散射及电声子耦合效应对石墨带的热、电输运性质影响。选取不同的结构单元构造石墨带单胞，计算其电子结构及声子谱，分析其热电性能。最后，通过组装成石墨带结构超晶格及分区掺杂超晶格来提高石墨带的热电性能，全面探索新型高ZT值的石墨带基热电材料的制备及在纳米器件中的技术应用。

结项摘要

发展了一套研究石墨带基材料热电性能的DFTB计算程序，实现了第一性原理计算大尺寸石墨带基材料热电性质的路径和方法，并扩展到石墨烯及其他二维、三维体系。揭示石墨带热电性质与带的宽度和扭曲角度的关联以及悬挂键对石墨带电子结构和热电性质的影响。发现氮掺杂类六边形空洞缺陷（半径4.2-10A）石墨烯有理想的热稳定性、内禀强度和适当的发射谱，可作为超级电容器电极。发现了高压下石墨烯存在六角和立方金刚石混合晶相X-Carbon，对高压石墨下的多晶结构做出合理推断，解决了冷压石墨晶体相多年来的争议。通过两类多晶BN同素异构体（X-BNs 和 L-BNs），来阐述h-BN的高压相变结构，发现已有的两个同素异构体 pct-BN 和 Z-BN同属于L-BNs，预测X-BNs是一类宽带隙透明绝缘体。揭示ZnO、MoS2等纳米结构在横向电场作用下的带隙随外场增大而减小规律，实现能带结构的电场调控。

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）
Tunable electronic properties of ZnO nanowires and nanotubes under a transverse electric field
横向电场下ZnO纳米线和纳米管的可调谐电子特性
  • DOI：
    10.1063/1.4775767
  • 发表时间：
    2013-01
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Shi, Daning;Yunoki, Seiji;Kong, Fanjie;Xu, Ning
  • 通讯作者：
    Xu, Ning
Transport properties of AA-stacking bilayer graphene nanoribbons
AA堆叠双层石墨烯纳米带的传输特性
  • DOI：
    10.1016/j.ssc.2012.03.006
  • 发表时间：
    2012-06
  • 期刊：
    Solid State Communications
  • 影响因子：
    2.1
  • 作者：
    Ning Xu;B.L. Wang;Daning Shi;Chao Zhang
  • 通讯作者：
    Chao Zhang
Tunable deformation and electronic properties of single-walled ZnO nanotubes under a transverse electric field
横向电场下单壁ZnO纳米管的可调变形和电子特性
  • DOI：
    10.1063/1.3699311
  • 发表时间：
    2012-04
  • 期刊：
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子：
    3.2
  • 作者：
    Shi, Daning;Yunoki, Seiji;Kong, Fanjie;Xu, Ning
  • 通讯作者：
    Xu, Ning
Lattice dynamics of PbTe polymorphs from first principles
从第一原理看 PbTe 多晶型物的晶格动力学
  • DOI：
    10.1016/j.commatsci.2011.12.030
  • 发表时间：
    2012-04-01
  • 期刊：
    COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Kong, Fanjie;Liu, Yanhua;Wang, Lili
  • 通讯作者：
    Wang, Lili
First-principles study of transition metal doped Li2S as cathode materials in lithium batteries
过渡金属掺杂Li2S作为锂电池正极材料的第一性原理研究
  • DOI：
    10.1063/1.4768814
  • 发表时间：
    2012-11
  • 期刊：
    Journal of Renewable and Sustainable Energy
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    罗改霞;赵纪军;王保林
  • 通讯作者：
    王保林

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其他文献

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  • 通讯作者：
    樊乐乐
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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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    --
  • 作者：
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    陈平
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强降雨条件下考虑渗透力影响的粗粒土高路堤边坡稳定性
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  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
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    --
  • 作者：
    段旭龙;何忠明;王保林
  • 通讯作者：
    王保林

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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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