研究方向

研究方向

实验室以具有重大需求、行业牵引和发展前景的新型碳基材料的设计、制造与应用为研究主线与特色,围绕白光照明、有机光电显示,绿色能源(光伏,光解水制氢),环保(绿色化学),同步辐射表征技术等方面进行重点研究,形成如下三个研究方向:

() 碳基功能材料的制备

1. 碳纳米材料设计与可控制备

构筑一系列具备独特光、电、磁等物理性质的碳基功能纳米材料,优化其组分、结构、形貌、尺寸与表面修饰,探索其在光电、能源与生物医学领域的应用。实现碳基功能纳米材料的宏量可控合成,以及组分、形貌及表界面结构的优化与调控,为其在光电、能源以及生物医学方面的应用奠定材料基础。

2. 有机半导体及其纳米材料设计与可控制备

针对新一代有机发光显示/固体照明的研究,自主开发一系列可大量生产、廉价、高效及高稳定性的有机功能材料,如荧光蓝光材料及高三线态能级的磷光主体材料等,并研究可用于OLED薄膜封装的材料;开展高迁移率、具有优异光电转换性质的有机微纳晶体可控合成及大面积自组装图案阵列化的研究,并用于柔性电子、光电器件领域。实现有机白光上游关键材料领域高性能主体材料、客体材料、传输材料以及电极材料的设计与制备,建立有机半导体材料的高效合成技术平台;实现有机微纳晶的形貌、结构可控合成,发展高迁移率、具有优异光电转换性能的有机微纳晶大面积图案阵列化技术。

() 碳基功能材料的性能与表征

1. 碳基功能材料界面设计与调控

研究碳基功能材料涉及的分子光物理过程中的重要基本科学问题,着重于纳米尺寸效应与光电性能调控、界面的微观形成机制和界面效应对器件性能的调控和优化等,并深入研究碳基功能材料体系中的电子转移和能量传递机制。阐明碳基功能材料体系中电子转移、能量传递的机制和基本规律,发展相关材料体系构筑和功能调控的新原理、新方法,为创造具有特定功能的新材料和新体系提供基础,为碳基功能材料在新能源的开发和能源的高效利用方面的应用提供新思路和技术支撑。

2. 碳基功能材料先进界面表征技术

发展基于同步辐射和扫描探针等先进界面表征技术的原位、动态、高分辨、高灵敏的碳基功能材料表征方法,从原子/分子尺度对光功能纳米结构的表面和界面性质、自组装展开研究。运用这些新型表征技术,研究纳米结构的若干关键科学问题,特别是对纳米材料的表面和界面性质的研究。阐明纳米材料表界面结构与相关性能关系等若干关键科学问题。

(三)碳基功能材料的应用

1. 半导体光电子器件

研究高效吸光纳米硅阵列在太阳能电池、光解水等新能源领域的应用,开发纳米杂化太阳能电池、有机(聚合物)薄膜太阳能电池的相关材料和技术,并对有机发光与显示照明关键技术及相关重要科学问题展开研究,包括功能材料的设计与合成、器件的构筑原理和方法,建立具有国际先进水平的有机白光OLED加工及制备创新能力。揭示光功能纳米材料高效光-电和电-光转换的机理,突破现有原理和技术局限,为光电转换材料和器件在新能源的开发和能源的高效利用方面的应用提供新思路和技术支撑,研制高效纳米硅太阳能电池、纳米杂化太阳能电池及新型有机(聚合物)薄膜太阳能电池;以白光OLED照明技术及其相应照明产品的工艺开发为目标,在白光OLED的大尺寸、高效率以及相关器件工艺和装备等关键技术上实现突破,形成自主知识产权。

2. 纳米生物医学

立足于纳米生物医学的国际发展前沿,综合包括纳米化学、材料学、生物医学、计算生物学等在内的多学科力量,发展新型纳米生物芯片用于血清或其它体液样品的体外检测技术用于肿瘤等重大疾病标志物的检测;构建新型纳米探针用于体外和体内的多模态生物影像;开发多功能生物高分子材料用于新型药物给药系统的加工与组装;基于肿瘤靶向纳米药物载体和光磁功能纳米材料探索肿瘤治疗的新方法;研究纳米材料在生物体系中的基础生物学效应和生物安全性。总体研究目标是发展基于功能纳米材料和纳米技术的新型肿瘤早期检测和肿瘤治疗的新方法新技术。


责任编辑:金晓瑜


>
返回原图
/