2016年广东科学技术奖项目公示 - 图文

2016年度广东省科学技术奖项目公示

项目名称 新型半导体异质结光电转化材料构造及其光电性能研究 主要完吉林大学珠海学院 成单位 1.丁娟（职称：副教授、工作单位：吉林大学珠海学院、完成单位：吉林大学珠海学院、主要贡献：对本项目3项科学发现都有贡献，主要研究工作的完成者，第1-4篇代表性论文的第一作者，5-9篇代表性论文的主要参与者。支撑贡献材料：代表性论文1-9） 2. 杨海斌（职称：教授、工作单位：吉林大学、完成单位：吉林大学珠海学院、主要贡献：对本项目3项科学发现都有贡献，代表性论文1-3，5-7的通讯作者，主要研究工作的指导者，指导合成了新型ZnO/CuAlO2/Ni异质结光电材料。支撑贡献材料：代表性论文1-3，5-7。） 3. 隋永明（职称：副教授、工作单位：吉林大学、完成单位：吉林大学珠海学院、主要贡献：对本项目3项科学发现都有贡献，代表性论文4的通讯作者，代表性论文1-2的第二作者。指导合成了新型ZnO/CuAlO2/Ni异质结光电材料。支撑贡献材主要完成人 （职称、完成单料：代表性论文1-3。） 位、工作单位、贡献证明材料） 4. 付乌有（职称：教授、工作单位：吉林大学、完成单位：吉林大学珠海学院、主要贡献：对本项目创新点1、2 有贡献，代表性论文1-2、5-7的主要完成者。指导合成了新型ZnO/CuAlO2/Ni异质结光电材料。支撑贡献材料：代表性论文1-2、5-7。） 5. 田乐成 （职称：讲师、工作单位：长春理工大学、完成单位：吉林大学珠海学院、主要贡献：对本项目创新点1和2有贡献，代表性论文4的通讯作者，代表性论文5的第一作者。对研究工作中的科学问题提出了建设性意见。支撑贡献材料：代表性论文4-5。） 6．赵博 （职称：讲师、工作单位：长春理工大学、完成单位：吉林大学珠海学院、主要贡献：对本项目创新点2有贡献，代表性论文1的主要完成者。对研究工作中的科学问题提出了建设性意见。支撑贡献材料：代表性论文1。） 所属科学技术领域：半导体物理学，太阳能光电材料领域。 主要内容及发现点如下： 项目 简介 （1） 铜铁矿结构CuAlO2薄膜在1150 ℃热处理时形成；在温度低于1100℃时，Ni基底表面的CuAlO2薄膜为无定形结构。 （2） Ni基底表面CuAlO2薄膜的形貌特征与Ni片的预热处理和之后的热处理温度有关。 - 1 -

（3）CuAlO2 与Ni间肖特基结的形成与Ni片是否进行了预热处理有关。在未做预热处理的Ni片表面形成的CuAlO2与基底间更容易获得肖特基结，可能与Ni片表面的应力状态有关。其I-V特性表现出具有电压窗口性质，在正、反向电压高于0.5 V时发生导通。 （4） 用水热法在鳞片状和纤维状CuAlO2薄膜/ Ni表面均生长出了纤锌矿型ZnO纳米棒阵列，ZnO纳米棒基本上是沿垂直于CuAlO2表面生长，呈六棱柱状；随着前驱液锌离子摩尔浓度的增大，ZnO由纳米颗粒向纳米棒演变，棒的长度增长，直径增大。在ZnO与 CuAlO2薄膜间能够形成性能良好的p-n结。 （5） CuAlO2/Ni纳米结构的吸收边为333 nm；ZnO/CuAlO2/Ni纳米结构的光吸收范围主要集中在紫外光区，其吸收峰分别对应ZnO和CuAlO2。 （6）无论是鳞片状CuAlO2/Ni还是纤维状CuAlO2/Ni，在其表面生长出ZnO 纳米棒阵列后，其光电化学性能都比之前的CuAlO2/Ni明显地得到提高，其中ZnO纳米棒阵列/纤维状CuAlO2/Ni提高显著，短路电流为3.1 mA/cm2，光电转换效率为1.41%。主要原因是：ZnO纳米棒阵列有利于光吸收，从而提高了光生载流子的浓度；光生载流子可以通过ZnO纳米棒的直接传输途径来提高其载流子输运能力；ZnO纳米棒与电解质液体间有更大的接触面积，使光生空穴到固-液界面处的转移效率提高。 （7）对于ZnO/CuAlO2/Ni形成“反向”p-n结情况下仍能获得高的短路电流和高的能量转化效率问题进行了解释，提出了在p-n结界面处剩余电荷改变能带关系的模型。 科学价值：本项目首次报道了在一定条件下采用低成本、相对绿色合成策略，采用对金属Ni基底不同的预处理过程，得到两种不同新形貌并且有序、规律及分布均匀的CuAlO2晶体薄膜，该研究工作发表在Appl. Surf. Sci期刊，累计被引频次:23；此外我们首次尝试在CuAlO2晶体薄膜表面采用水热法复合ZnO纳米棒阵列，并且系统研究了该纳米结构的光吸收、能带结构及光电转化性能，该研究工作发表在Nanotechnology期刊上，被评为当期访问量最多的十篇文章之一。 论文1：< ZnO nanorod array/CuAlO2 nanofiber heterojunction on Ni substrate: synthesis and photoelectrochemical properties> 论文2：< Synthesis and photoelectric characterization of delafossite conducting oxides CuAlO2 laminar crystal thin films via sol–gel method> 代表性论文3：< Optical and photoelectrochemical performance study based on n-ZnO nanorod 论文专arrays/p-CuAlO2 laminar films/Ni heterojunction> 著目录 论文4：< Preparation, optical and magnetic properties of Ni-doped CuAlO2 nanocrystalline films> 论文5：< Synthesis and photoelectric characterization of semiconductor CdSe microrod array by a simple electrochemical synthesis method> 论文6：< Synthesis and Photocatalytic Activity of Fe-doped TiO2 Supported on Hollow Glass

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Microbeads> 论文7：< A NiO/TiO2 junction electrode constructed using self-organized TiO2 nanotube arrays for highly efficient photoelectrocatalytic visible light activations> 论文8：< Fabrication of anatase titania inverse opal films using polystyrene templates> 论文9：< Synthesis and photonic band calculations of NCP face-centered cubic photonic crystals of TiO2 hollow spheres > 知识产权名称 无 推广应用情况 无

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项目名称 金属有机骨架材料的改性及其催化应用基础研究 主要完华南理工大学 成单位 1.李映伟（职称：教授、工作单位：华南理工大学、完成单位：华南理工大学、主要贡献：对本项目3项科学发现都有贡献，主要研究思路的提供者和指导者，第1-8篇代表性论文的通讯作者。支撑贡献材料：代表性论文1-8） 2.李忠（职称：教授、工作单位：华南理工大学、完成单位：华南理工大学、主要贡献：对本项目创新点3 有贡献，代表性论文 9 的通讯作者，代表性论文7，8的作者，指导研究生合成了多种水汽稳定可用于催化剂载体的MOFs新材料。支撑贡献材料：代表性论文9。） 3.傅志勇（职称：教授、工作单位：华南理工大学、完成单位：华南理工大学、主要贡献：对本项目创新点3 有贡献，代表性论文10的通讯作者。指导合成了多种水汽稳定可用于催化剂载体的MOFs新材料。支撑贡献材料：代表性论文10。） 4.肖静（职称：教授、工作单位：华南理工大学、完成单位：华南理工大学、主要贡献：对本项目创新点3 有贡献，代表性论文 9的通讯作者。指导合成了多种水汽稳定可用于催化剂载体的MOFs新材料。支撑贡献材料：代表性论文9。） 5.刘宏利 （职称：讲师、工作单位：广东工业大学、完成单位：华南理工大学、主要完成人 （职称、完成单主要贡献：对本项目创新点1和2有贡献，攻读硕士和博士学位以及博士后期间参位、工作单位、代表性论文4的第一作者。在导师指导下独立完成了各催贡献证明材料） 与了本项目的研究工作，化材料的合成和催化反应实验及论文撰写等。支撑贡献材料：代表性论文4。） 6．马德运 （职称：副教授、工作单位：肇庆学院、完成单位：华南理工大学、主要贡献：对本项目创新点3有贡献，代表性论文7的第一作者。采用在有机配体上配位原子的邻位修饰憎水基团来提高MOFs水汽稳定性的方法，合成了多种水汽稳定的MOFs新材料。支撑贡献材料：代表性论文7。） 7.袁碧贞（职称：讲师、工作单位：吉林大学珠海学院、完成单位：华南理工大学、主要贡献：对本项目创新点1有贡献，主要体现在攻读博士学位期间参与了本项目的研究工作，代表性论文1的第一作者。独立完成了MOFs负载钯催化剂的设计合成及其水相绿色催化反应。支撑贡献材料：代表性论文1。） 8.尹标林（职称：教授、工作单位：华南理工大学、完成单位：华南理工大学、主要贡献：对本项目创新点1 有贡献，主要体现在协助指导了博士研究生袁碧贞的学术研究，在氯苯偶联反应体系的设计方面做出了重要贡献。支撑贡献材料：代表性论文1。）

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该项目属于化学工程与技术学科领域，相关研究是材料化工和工业催化的研究热点和前沿课题。 催化剂涉及目前90%的化工工艺和几乎所有石油炼制加工工艺，因此新型催化材料和技术的研发被认为是化工生产实现节能减排的重要突破口之一。项目组依托国家自然科学基金等项目，主要针对工业加氢、氧化等反应面临的挑战性科学问题，基于新型金属有机骨架 (MOFs) 材料的独特性能和巨大应用潜力，系统开展了高效稳定MOFs基催化剂的研制及其催化应用基础研究，取得了系列创新性成果： （1） 提出了以MOFs材料稳定和分散金属纳米颗粒的合成策略，创制了系列应用于加氢、偶联反 应的新型高效MOFs负载金属催化剂，建立了MOFs表面性质和催化性能协同作用原理。实现了绿色 水介质中惰性氯代芳烃的高效Suzuki交叉偶联和Ullmann自身偶联反应，首次实现了水相常温常 压苯酚加氢定量转化为环己酮。 （2） 基于MOFs基催化剂发展了氧气为单一氧化剂的高效清洁氧化新方法，实现了醇羟基、碳氢 键等在温和条件下的高效选择性氧化转化，建立了分子氧的活化与氧化选项目 简介 择性理论。发展了新颖 的胶体沉积技术，首次在溶液中合成了高分散MOFs负载Au催化体系，选择性催化环己烷氧化获得 的环己酮/醇收率为目前工业应用水平的8倍。 （3） 针对典型的、性能优异的MOFs材料在水汽环境中不稳定而不能大规模应用的问题，提出了 在有机配体配位原子的邻位修饰憎水基团和MOFs 后合成改性来提高MOFs水汽稳定性的策略，合 成了系列水汽稳定的新型MOFs材料，实现了材料稳定性和应用性能的系统调控。 以上研究成果为实现工业重要加氢、氧化反应的高效清洁生产提供了新催化材料和新合成技术，为石化和化工产业某些领域的技术升级和节能减排提供了催化技术支持和理论基础。在Angew. Chem. Int. Ed., AIChE J., ACS Catal., Chem. Commun. 等化学化工主流刊物上发表了系列论文，引起了国内外学术界的广泛关注。10篇代表性论文SCI他引超过700次，20篇主要论文SCI他引900多次，3篇论文入选ESI高被引论文，单篇最高SCI 他引201次。培养了一批优秀人才，其中1人获国家优秀青年科学基金资助，1人获广东省杰出青年基金资助，3人入选教育部新世纪优秀人才计划，2人分别入选\广东特支计划\的百千万工程领军人才和科技创新青年拔尖人才，1人入选广州市珠江科技新星。 论文1： 代表性论文专论文2： 论文3：

active Pd nano-catalysts> 论文4： 论文5：< Palladium supported on an acidic metal–organic framework as an efficient catalyst in selective aerobic oxidation of alcohols> 论文6：< Selective Oxidation of Saturated Hydrocarbons Using Au?Pd Alloy Nanoparticles Supported on Metal?Organic Frameworks> 论文7：< Tuning the moisture stability of metal–organic frameworks by incorporating hydrophobic functional groups at different positions of ligands> 论文8：< Enhanced stability and CO2 affinity of a UiO-66 type metal–organic framework decorated with dimethyl groups> 论文9：< A Combined Experimental/Computational Study on the Adsorption of Organosulfur Compounds over Metal–Organic Frameworks from Fuels> 论文10：< Fluorescent and photochromic bifunctional molecular switch based on a stable crystalline metal-viologen complex> 专利1：<一种改性ZIF-8沸石咪唑酯骨架材料的制备方法>（ZL 201110107722.3） 专利2：<憎水性MIL-101铬基金属有机骨架材料的制备方法>（ZL 201110213622.9） 专利3：<用于水相苯酚加氢一步制备环己酮的催化剂及其制备方法>（ZL 201110249715.7） 专利4：<对丙酮有传感功能的稀土有机骨架材料及制备方法与应用>（ZL 200910194155.2） 知识产专利5：<超声-氢气还原制备憎水性Cr-Mn基催化剂的方法>（ZL 2011 1 0226335.1） 权名称 专利6：<超声-氢气还原制备憎水性Cr-Ce基催化剂的方法>（ZL 2011 1 0226343.6） 专利7：<金属有机骨架-氧化石墨复合吸附材料及其制备方法>（ZL 2011 1 0260052.9） 专利8：<一种高憎水性钴铈基-堇青石催化剂的制备方法>（ZL 2012 1 0073873.6） 专利9：<一种金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法>（ZL 201310337377.1） 专利10：<一种憎水多孔材料及其制备方法和应用>（ZL 201310391013.1） 推广应用情况 无

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active Pd nano-catalysts> 论文4： 论文5：< Palladium supported on an acidic metal–organic framework as an efficient catalyst in selective aerobic oxidation of alcohols> 论文6：< Selective Oxidation of Saturated Hydrocarbons Using Au?Pd Alloy Nanoparticles Supported on Metal?Organic Frameworks> 论文7：< Tuning the moisture stability of metal–organic frameworks by incorporating hydrophobic functional groups at different positions of ligands> 论文8：< Enhanced stability and CO2 affinity of a UiO-66 type metal–organic framework decorated with dimethyl groups> 论文9：< A Combined Experimental/Computational Study on the Adsorption of Organosulfur Compounds over Metal–Organic Frameworks from Fuels> 论文10：< Fluorescent and photochromic bifunctional molecular switch based on a stable crystalline metal-viologen complex> 专利1：<一种改性ZIF-8沸石咪唑酯骨架材料的制备方法>（ZL 201110107722.3） 专利2：<憎水性MIL-101铬基金属有机骨架材料的制备方法>（ZL 201110213622.9） 专利3：<用于水相苯酚加氢一步制备环己酮的催化剂及其制备方法>（ZL 201110249715.7） 专利4：<对丙酮有传感功能的稀土有机骨架材料及制备方法与应用>（ZL 200910194155.2） 知识产专利5：<超声-氢气还原制备憎水性Cr-Mn基催化剂的方法>（ZL 2011 1 0226335.1） 权名称 专利6：<超声-氢气还原制备憎水性Cr-Ce基催化剂的方法>（ZL 2011 1 0226343.6） 专利7：<金属有机骨架-氧化石墨复合吸附材料及其制备方法>（ZL 2011 1 0260052.9） 专利8：<一种高憎水性钴铈基-堇青石催化剂的制备方法>（ZL 2012 1 0073873.6） 专利9：<一种金属有机骨架-氧化石墨烯复合材料的制备方法>（ZL 201310337377.1） 专利10：<一种憎水多孔材料及其制备方法和应用>（ZL 201310391013.1） 推广应用情况 无

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pqrp.html