光子学和等离子体纳米研究实验室
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我们小组的研究兴趣围绕着旋光性的发展而发展 纳米结构如等离子体纳米粒子的应用范围不同 从检测生物分子到太阳能转换. 电浆纳米颗粒 can strongly enhance local electromagnetic field; and their ability to concentrate 光在纳米尺度上有广泛的应用. 目前，我们的研究 小组重点关注两个具体领域:(1)开发高效光热材料 哪一种可以将光转化为热，用于不同的应用，如太阳能介质 催化，太阳能增强水蒸发和聚合物光热回收. (1)发展等离子体材料，在纳米尺度上有效地集中光 来驱动能量昂贵的反应. 我们小组使用实验和理论两种方法 工具，以获得光学和电子性质的基本理解 不同的等离子体纳米粒子. 我们特别注重发展 可替代传统等离子体材料的等离子体纳米材料 比如黄金和白银. 我们正在研究难熔等离子体纳米材料，如 氮化钛纳米材料可以有效地将光转换成其他形式 由热能、化学能和电能组成的. 此外，我们学习 双金属等离子体纳米粒子. 控制和调整光学特性的可能性 双金属等离子体材料在发展中具有重要意义 不同的应用，如等离子体增强催化和聚合物回收 以及增材制造.
研究突出了
难熔等离子体过渡金属氮化纳米颗粒作为过渡载体 Metal Catalysts
我们发现过渡金属酞菁之间有很强的电子相互作用 (TMPc 's)在难熔过渡金属氮化支撑，特别是铜酞菁 氮化钛(TiN)上的CuPc. x射线光电子能谱(XPS)，光电子 给出了发射显微镜(PEEM)和密度泛函理论(DFT)的计算方法 为了支持我们的观察. 有趣的是，存在一些纳米级的天然氧化物 由TiN、TiO2和Titanium组成的TiN纳米颗粒表面的一层 氮氧化物(TixOyNz)不影响TiN和TiN之间电荷转移的性质 CuPc. 然而，在光电子发射显微镜之间发现了实质性的偏差 (PEEM)测量TiN(4)的功函数.68 eV)和理论计算功 原始化学计量TiN(2)函数.63ev)，因为存在氧化物 层在TiN表面. 我们的学习提供了一个应用新课程的机会 基于过渡金属酞菁/过渡金属氮化物复合材料 催化与光电器件. (应用表面科学614 (2023)156204)
我们成功地在耐火材料上沉积了过渡金属催化剂镍和铂 利用可见光诱导等离子体激元制备等离子体氮化钛纳米颗粒 增强沉积法. 过渡金属催化剂的催化性能 用可见光介导的碳酸氢盐来证明TiN支撑 在甘油作为孔洞清除剂存在下进行甲酸还原反应. The 本研究结果可用于合成稳定高效的可见光响应材料 等离子体复合催化剂采用温和的反应条件，可加速反应 不同能量的广泛反应利用光. (材料研究通报 (2022) 111834)
难熔等离子体纳米材料辅助热固性材料的回收利用
热固性聚合物，如环氧树脂，是一类重要的聚合物
广泛应用于结构材料、电子封装、
and adhesives. 这些热固性聚合物以其稳定的热机械性能而闻名
性能及优异的耐化学性. 然而，这些热固性聚合物
由于不可逆的交联，材料本质上是不可回收的
网络结构. 我们的研究小组正致力于开发可回收的热固性材料
利用太阳能光解聚可以很容易地回收聚合物
能源效率. 为了实现这一目标，我们正在开发热可逆环氧树脂/
难熔等离子体氮化钛复合材料. 分散良好的等离子体纳米材料
在环氧树脂基体中可以充当局部热源，将光转换成
局部热有效迅速地触发解聚. (最近接受了
手稿，2022,ACS应用高分子材料)
等离子体复合材料的弛豫动力学研究
研究了由等离子体纳米粒子组成的双金属纳米粒子的光学性质 如黄金和催化剂如镍和铂. 我们应用了超快时间分辨 光谱学用于检查不同等离子体脱相途径的速率，例如 电子-电子散射，电子-声子耦合，声子-声子散射. 我们发现了双金属等离子体的光吸收和弛豫动力学 催化剂可以通过调整其组成来调整. 开发光热催化剂 结合等离子体纳米粒子与催化金属扩展等离子体的好处 纳米粒子对任何由这些催化剂加速的高耗能工业过程的影响. (Nanoscale, 2020,12, 10284-10291)
等离子体增强催化
具有高温稳定性强、表面等离子体共振能力强等特点 吸收过渡金属氮化物的可见光到近红外光的广谱光谱 如氮化钛(TiN)，激发了我们对这些材料进行光催化研究 reactions. 我们证明了一种有效的光催化还原碳酸氢盐在TiN和 TiO2太阳能光照下/TiN复合纳米催化剂的研究. TiN纳米颗粒 与二氧化钛(TiO2)的结合显著增强了纳米结构 用甘油作为孔洞清除剂，光还原碳酸氢盐生成甲酸盐. 有趣的是，我们发现TiN纳米颗粒单独也可以表现为优异的 电浆催化剂. 此外，在反应条件下，TiN纳米颗粒保持稳定 (高pH值)长时间暴露在阳光下(8小时). (太阳能材料和太阳能电池, 2019,200, 109967)
等离子体纳米粒子表面的强电磁场如 利用金和银来操纵分子的能量和电子吸收 光催化剂，如TiO2 或氧化铜. 本文报道了同步法高效生产甲酸的方法 碳酸氢盐的光还原和复合物存在下甘油的氧化 催化剂由等离子体粒子和光催化剂纳米粒子组成. (Journal of CO2 Utilization, 2017,22, 117-123; ACS可持续化学 & Engineering, 2018, 6, 1872-1880)
PDMS海绵是一种适合于选择性吸收油脂和有机溶剂的基质 从水和可以弹性变形成任何形状，并可以反复压缩 在空气或液体中不会塌陷，具有极佳的可回收性. We enhanced 这些海绵通过加入纳米催化剂使其适合于光催化 并具有抗菌活性，因此在环境方面有潜在的应用前景. (水处理工程学报， 2018, 24, 74-82)
二维层状纳米材料如二硫化钼(MoS)2纳米材料具有光学活性，在光催化方面具有潜在的应用前景. 我们操纵了单层二硫化钼的电子和光学性质 用钛基等大环有机金属分子进行非取代掺杂 酞菁(TiOPc)或酞菁铜(CuPc). 结果的含义 讨论了它们在重要反应中的适用性，比如析氢 水解离. (J. Phys. Chem. C 2017, 121, 5, 2959–2967)
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