硒化钼基范德华异质结构电催化剂的设计、制备及优化

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1932150
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    67.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A3204.合肥同步辐射
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

This proposal devotes to develop a new and facile hot-solution reflux coupling synthetic route rather than a hydrothermal and/or solvothermal process for the controllably epitaxial growth of molybdenum diselenide-based heteronanostructures. Especially, those targeting systems of MoSe2-X (X = Bi2Se3, CoSe2 etc) with typical features of van der Waals force-type heteronanostructures are selected to demonstrate the epitaxial growth in solution, and their epitaxial growth process will be intensively investigated and the growth mechanism in solution will be revealed on the basis of understanding of solution thermodynamics, crystal thermodynamics and growth kinetics in the synthetic solution system. Meanwhile, the composition, structure, microstructure, surface and interface structure in addition to the electronic structure of the heteronanostructures grown in the system will be characterized and determined intensively by in situ SRPES and UPS techniques along with various characterizations by XRD, SEM, TEM/HRTEM, SAED, EELS, EDX/EDX mapping, Raman, EPR, FTIR, XPS, etc. And also, the typical ectrocatalytic/catalytic performances including hydrogen evolution reaction (HER) and supercapacitor properties of the heteronanostructures will be investigated, revealed and further optimized by taking advantage of the optimized growth of the heteronanostructures with structure controlling and electronic modulations, experimentally and theoretically. In addition, the relations between the structures and catalytic properties of the heteronanostructures will be intensively investigated in the proposed project, which will be favorable for the understanding and the improvement of some fundamental nanophysics and nanochemistry, and the potential applications of these heteronanostructures in energy conversion areas besides HER and supercapacitor performances demonstrated in the present proposal.
本申请旨在设计和建立一种新颖的热液偶联外延合成方法用于实现二硒化钼基异质纳米结构的控制制备,侧重研究MoSe2-X(X = Bi2Se3、CoSe2)等典型的具有范德华力结合结构特征的二硒化钼基异质纳米结构的热液偶联路线异质外延生长,研究和探明该异质纳米结构在热液相中的外延生长机理和调控机理,实现其组成和结构可控制备与生长。同时,利用同步辐射光电子能谱和紫外光电子能谱等原位分析和研究手段,结合X射线衍射、电子显微镜、电子衍射与能谱、拉曼、电子顺磁共振、红外和X光电子能谱等多种表征方法,以及理论计算来研究和分析所制备的MoSe2-X异质纳米结构的组成、结构、微结构、表面/异质界面结构和电子结构,以及其催化/电催化性能及机理,研究和探明其组分、结构与催化性能间的内在关系与规律,为二硒化钼基异质纳米结构活性材料在新型非贵金属催化剂设计、催化及能量转换领域的拓展和应用提供基础。

结项摘要

硒化钼基及其同构类型的范德华异质纳米结构的温和路线设计和优化制备,可为非贵金属催化剂和电催化剂的设计和筛选提供些有效的可能性。在本项目研究执行中,建立和发展了多种硒化钼类型同构的范德华异质结构纳米材料的温和合成方法及制备路线。如具体利用热力学原理和动力学过程调控等手段分别设计了多种温和液相合成等方法,控制制备出Ag2Se/1T-WSe2、CoSe2/WSe2、O-MoSe2、FePSe3/C、g-C3N4/ReSe2、NiSe/ReSe2、NiCoP/g-C3N4和MnS0.5Se0.5/N-Gr等范德华异质结构电催化剂和电化学活性材料,研究分析了所制备异质结构的组成、结构/微结构和生长机理,并研究探索了其电化学析氢和电化学储能等性能,探明了其构效关系及其优化等相关基础和原理。同时,还拓展了Ga/GaSb和AgInTe2/Si等几种窄带半导体异质纳米结构和新型单晶材料的控制制备,比较细致地研究了其光电响应与探测性能。项目执行期间,取得了一些特色有趣的研究结果,部分研究成果已经发表在相关领域的学术期刊上,即发表研究论文共15篇。其中,含第一标注研究论文ACS Applied Nano Materials(3)、Nano Research(3)、ACS Applied Materials & Interfaces(2)、Advanced Functional Materials、Advanced Optical Materials、Journal of Alloys and Compounds、Journal of The Electrochemical Society和ChemistrySelect,共13篇;第二标注研究论文Journal of Materials Chemistry A和New Journal of Chemistry共2篇。此外,在研究执行期内还获得授权的国家发明专利11项;培养毕业博士研究生8名(含1名合作指导)、硕士研究生4名。

项目成果

期刊论文数量(15)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(11)
CoSe2 Nanoparticles Dispersed in WSe2 Nanosheets for Efficient Electrocatalysis and Supercapacitance Applications
分散在 WSe2 纳米片中的 CoSe2 纳米粒子用于高效电催化和超级电容器应用
  • DOI:
    10.1021/acsanm.1c00594
  • 发表时间:
    2021-06-01
  • 期刊:
    ACS APPLIED NANO MATERIALS
  • 影响因子:
    5.9
  • 作者:
    Muska, Mairman;Yang, Jing;Yang, Qing
  • 通讯作者:
    Yang, Qing
Rock-Salt MnS0.5Se0.5 Nanocubes Assembled on N-Doped Graphene Forming van der Waals Heterostructured Hybrids as High-Performance Anode for Lithium- and Sodium-Ion Batteries
岩盐 MnS0.5Se0.5 纳米立方体组装在氮掺杂石墨烯上形成范德华异质结构杂化物作为锂和钠离子电池的高性能阳极
  • DOI:
    10.1021/acsami.1c04776
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Shiqi Xing;Jing Yang;Mairman Muska;Huanran Li;Qing Yang
  • 通讯作者:
    Qing Yang
Fabrication of van der Waals Heterostructured FePSe3/Carbon Hybrid Nanosheets for Sodium Storage with High Performance
用于高性能钠存储的范德华异质结构 FePSe3/碳杂化纳米片的制备
  • DOI:
    10.1021/acsami.0c16396
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Shiqi Xing;Jing Yang;Chunde Wang;Jianbin Zhou;Jinhui Zhang;Li Zhang;Qing Yang
  • 通讯作者:
    Qing Yang
Rational Design of NiSe/ReSe2 Nanocomposite For Efficient Electrochemical Hydrogen Evolution Reaction
用于高效电化学析氢反应的 NiSe/ReSe2 纳米复合材料的合理设计
  • DOI:
    10.1149/1945-7111/aca2eb
  • 发表时间:
    2022-11
  • 期刊:
    Journal of The Electrochemical Society
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Fozia Sultana;Muhammad Mushtaq;Sultan Althahban;Tabassum Ferdous;Samreena Firdous;Abid Zaman;Muhammad Azeem;Qing Yang
  • 通讯作者:
    Qing Yang
Enhanced solar-driven hydrogen evolution over ultrathin g-C3N4/ReSe2 heterojunction-like nanosheets with surface selenium vacancies
具有表面硒空位的超薄 g-C3N4/ReSe2 异质结纳米片增强太阳能驱动的析氢
  • DOI:
    10.1016/j.jallcom.2022.165786
  • 发表时间:
    2022-06
  • 期刊:
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子:
    6.2
  • 作者:
    Zhengyun Wang;Fengyi Yang;Tao Ding;Ming-Hsien Lee;Qing Yang
  • 通讯作者:
    Qing Yang

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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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