量子点修饰半导体态碳纳米管复合体的红外光光伏电池研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51073115
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    39.0万
  • 负责人：
    封伟
  • 依托单位：
    天津大学
  • 学科分类：
    E0309.光电磁功能有机高分子材料
  • 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

量子点与半导体态碳纳米管之间可以发生光诱导电荷转移，量子点高效的红外光吸收和激子分离可使转移后的电荷沿碳管轴向定向迁移，从而有效地提高光生电流，使其作为红外光光伏电池激活层材料成为可能。本项目拟合成一系列具有不同红外光吸收范围的PbS或PbSe量子点功能化半导体态富集的碳纳米管（单壁、双壁和少壁），研究量子点结构与尺寸对其红外光吸收的调控作用和不同分离方法对碳纳米管的金属态或半导体态的选择性；改变功能化方法，系统研究量子点和碳纳米管的连接方式（共价与非共价）与连接结构（共轭结构）对于复合体红外光吸收的增强效应和对其光生载流子的分离、输运和复合的影响规律。通过改变复合体的组成与结构来调控其能带结构，制作高效的红外光光伏电池并进行器件结构优化，结合器件物理理论模拟，建立量子点－碳纳米管复合体的分子结构、电子结构与光电性能之间的函数关系，为其在高效红外光光伏电池的研究和应用奠定理论和实验基础。

结项摘要

量子点与半导体态碳纳米管之间可以发生光诱导电荷转移，量子点高效的红外光吸收和激子分离可使转移后的电荷沿碳管轴向定向迁移，从而有效地提高光生电流，使其作为红外光光伏电池激活层材料成为可能。本项目合成了一批具有不同红外光吸收范围的PbS 或PbSe 量子点功能化半导体态富集的碳纳米管（单壁、双壁和少壁），研究了量子点结构与尺寸对其红外光吸收的调控作用和不同分离方法对碳纳米管的金属态或半导体态的选择性；改变功能化方法，系统研究量子点和碳纳米管的连接方式（共价与非共价）与连接结构（共轭结构）对于复合体红外光吸收的增强效应和对其光生载流子的分离、输运和复合的影响规律。并通过改变复合体的组成与结构来调控其能带结构，制作高效的红外光光伏电池并进行器件结构优化，结合器件物理理论模拟，建立了量子点－碳纳米管复合体的分子结构、电子结构与光电性能之间的函数关系，为其在高效红外光光伏电池的研究和应用奠定了理论和实验基础。项目执行期间共发表21篇国际SCI收录论文，申请7项发明专利，授权3项，获得天津市自然科学奖1项，创新人才奖1项，开展国际交流学术研讨3次。

项目成果

期刊论文数量（24）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（1）
专利数量（4）
Highly Sensitive Reversible Light-Driven Switches Using Electrospun Porous Aluminum-Doped Zinc Oxide Nanofibers
使用电纺多孔铝掺杂氧化锌纳米纤维的高灵敏度可逆光驱动开关
  • DOI：
    10.1021/jp1117745
  • 发表时间：
    2011-02
  • 期刊：
    Journal of Physical Chemistry C
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Feng Yiyu;Hou Wenting;Zhang Xuequan;Lv Peng;Li Yu;Feng Wei
  • 通讯作者：
    Feng Wei
Topological structural transformations of nanoparticle self-assemblies mediated by phase transfer and their application as organic-inorganic hibride photodetecors
相转移介导的纳米粒子自组装体的拓扑结构转变及其作为有机-无机杂化物光电探测器的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Bo;Li Yu;Dong Huanli;Feng Wei
  • 通讯作者：
    Feng Wei
Covalent functionalization of graphene by azobenzene with molecular hydrogen bonds for long-term solar thermal storage.
偶氮苯与分子氢键共价功能化石墨烯用于长期太阳能热储存
  • DOI：
    10.1038/srep03260
  • 发表时间：
    2013-11-19
  • 期刊：
    SCIENTIFIC REPORTS
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Feng, Yiyu;Liu, Hongpo;Luo, Wen;Liu, Enzuo;Zhao, Naiqin;Yoshino, Katsumi;Feng, Wei
  • 通讯作者：
    Feng, Wei
磺化碳纳米管/聚氨酯光响应复合材料的制备及性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    中国科技论文
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭海强;冯奕钰;封伟
  • 通讯作者：
    封伟
Carbon fabric-aligned carbon nanotube/MnO2/conducting polymers ternary composite electrodes with high utilization and mass loading of MnO2 for super-capacitors
碳纤维定向碳纳米管/MnO2/导电聚合物三元复合电极，MnO2利用率高、质量负载，用于超级电容器
  • DOI：
    10.1016/j.jpowsour.2012.07.073
  • 发表时间：
    2012-12-15
  • 期刊：
    JOURNAL OF POWER SOURCES
  • 影响因子：
    9.2
  • 作者：
    Lv, Peng;Feng, Yi Y.;Feng, Wei
  • 通讯作者：
    Feng, Wei

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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]
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          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
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          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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