| 评审组: | 基础研究组 | | 项目名称: | 光、电功能材料晶体工程与局域电荷转移机制研究 |
| 提名单位: | 陕西省知识产权局 |
| 提名等级: | 二等奖 |
| 提名单位意见: | “光、电功能材料晶体工程与局域电荷转移机制研究”项目围绕光、电功能材料可控合成的晶体工程学与晶体结构的构效关系、及其界面局域电荷转移规律对器件应用的内在影响机制开展了系统研究,取得了以下创新性研究成果:(1)在国际上创新性地提出了共插层的电化学剥离法,发展了液相表面张力诱导的范德华晶体薄膜异质结宏量制备新技术,揭示了范德华界面电荷转移与声子耗尽新机制,实现了高性能、宽温度窗口、宽光谱的光电探测;(2)首次提出了类肌肉仿生催化剂系统及三维催化剂异质阵列组装新思路,从晶体工程学角度避免了单晶堆积造成的局域电荷传质壁垒,揭示了分子级晶体工程对电荷转移及催化性能的调控机制,实现了催化效率的显著提升;(3)提出了晶体工程结合局域电荷转移的含硼有机光电分子设计新思路,揭示了“结构缺陷—轨道局域—电荷转移—光学性能”耦合规律,实现了波长可调、窄带发射及高亮度手性有机光电功能材料的可控合成。基于上述创新性成果,项目完成团队共发表SCI论文52篇,其成果受到国内外同行的广泛肯定。该项目属于国家大力发展的新型功能器件关键战略性基础材料范畴,项目目标明确,创新性强,取得了突出的研究成果。 |
| 项目简介: | 

|
| 客观评价: | 

|
| 代表性论文专著目录: | 

|
| 主要完成人情况: | - 姓名:冯晴亮
排名:1 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:全面主持项目工作,提出创新思想和研究方案,指导研究生完成项目工作,整理和分析相关实验数据,撰写项目结题报告、研究论文及发明专利,合作完成代表作1、2、3、4、5。
- 姓名:刘海宁
排名:2 行政职务:无 技术职称:副教授 工作单位:河北科技大学 完成项目时所在单位:河北科技大学 对本项目主要学术贡献:主要参与了第一项和第二项科技创新成果,提出了电化学插层与原位电化学沉积技术结合法,解决了黑磷单晶材料的低成本宏量制备问题和稳定性问题;创新性提出将共轭网状寡聚物CROs视为血细胞中的血红蛋白,从而引入导电聚合物作为神经元细胞参与电荷传输过程,构筑了“肌肉”仿生电催化剂,合作完成代表作1、3。
- 姓名:杨登涛
排名:3 行政职务:无 技术职称:教授 工作单位:西北工业大学 完成项目时所在单位:西北工业大学 对本项目主要学术贡献:主要参与了第三项科技创新成果,提出了晶体工程结合局域电荷转移的分子设计思路,引入含硼七元环缺陷到多重螺烯骨架和调控硼配位,揭示了“结构缺陷—轨道局域—电荷转移—光学性能”耦合规律,实现了波长可调、窄带发射及高亮度手性有机发光分子的可控合成,合作完成代表作2。
- 姓名:杨雪
排名:4 行政职务:无 技术职称:无 工作单位:西北农林科技大学 完成项目时所在单位:西北农林科技大学 对本项目主要学术贡献:主要参与了第一项科技创新成果,提出了黑磷晶体电化学剥离及结构表征,发展了界面张力调控的液相自组装制备肖特基型薄膜异质结新方法,揭示了肖特基结有效耗尽高温条件下局域光生电荷与热声子噪声的内在机制,实现了高温条件(470 K)下高灵敏宽光谱光电探测,合作完成代表作1、5。
- 姓名:乔山林
排名:5 行政职务:化学与制药工程学院副院长 技术职称:教授 工作单位:河北科技大学 完成项目时所在单位:河北科技大学 对本项目主要学术贡献:主要参与了第一项与第二项科技创新成果,提出了电沉积金纳米颗粒与少层黑磷的局域电荷高效转移机制,显著抑制了黑磷反应活性,并提升了其宽光谱光电探测性能;提出电催化剂的纳米晶体工程,制备了纳米级单晶的共轭网状寡聚物CROs,提升晶体结晶度并改善电荷转移速率,同时获得更多的电催化活性位点,显著提升电催化性能,合作完成代表作1、3。
- 姓名:王俊儒
排名:6 行政职务:无 技术职称:教授 工作单位:西北农林科技大学 完成项目时所在单位:西北农林科技大学 对本项目主要学术贡献:主要参与了第一项科技创新成果,提出了基于无氢电化学剥离及界面自组装的黑磷薄膜大面积制备与稳定性控制方法,实现了高质量、均匀的黑磷/二硒化铂异质结阵列的构建;揭示了该肖特基结在高温下抑制载流子散射与复合、增强光生电荷分离效率的作用机制,推动了器件在470 K高温环境下仍保持高响应度与探测率的突破,合作完成代表作5。
|
| 主要完成单位: | - 单位名称:西北工业大学
单位贡献:本单位作为项目第一完成单位,围绕“光、电功能材料晶体工程与局域电荷转移机制研究”课题,全面主导创新思路设计、技术攻关、理论分析、条件保障及成果应用等方面的工作。
创新思路设计、技术攻关及理论分析层面,本单位完成人聚集核心难题:在二维范德华晶体材料薄膜可控制备创新中,提出了弱相互作用的材料剥离、低温晶体工程及液相界面张力诱导大面积薄膜低成本制备新方法,解决了光、电功能材料的可控制备及其局域电荷高效转移的难题,揭示了范德华晶体材料界面电荷转移与热声子耗尽新机制,实现了高性能光、电器件制备。
条件保障与成果应用层面,本单位提供关键硬件与支持:提供调配球差扫描透射电子显微镜、原子力显微镜等精密设备,宽温域、宽光谱的光电测试与偏振光谱测量等自主搭建测试系统,满足材料晶体结构表征、电荷转移过程监测与分析,及器件性能评估等需求;政策上,出台科研激励政策,优先保障经费,协调跨学科协作,为攻关创造条件。
成果应用层面,本单位积极搭建科技成果转化桥梁:申请人以首席科学家身份已完成数千万产业融资,将推动全国第一条二维范德华晶体材料基光电传感器中试线的建设及其产业化应用。
- 单位名称:河北科技大学
单位贡献:本单位作为项目核心参与方,围绕 “光功能与电功能材料晶体工程与局域电荷转移机制研究”课题,在技术攻关、支撑保障与成果应用全链条发力,提供全方位支撑。
技术攻关层面,本单位完成人聚焦核心难题:在二维材料可控制备创新中,提出电化学插层与原位电化学沉积结合法,解决黑磷单晶低成本宏量制备与稳定性问题;在材料性质调制创新中,构建共轭网状寡聚物(CROs)-金属Ru-导电聚合物协同体系,为“结构-功能”调控提供新范式,有力突破项目瓶颈。
支撑保障层面,本单位提供关键硬件与政策支持:仪器上,调配原子力显微镜等精密设备,保障晶体生长监测与结构表征;平台上,开放 “河北省分析测试中心”,提供高低温光电测试、偏振光谱分析等专属系统,满足材料鉴定与器件评估需求;政策上,出台科研激励政策,优先保障经费,协调跨学科协作,为攻关创造条件。
成果应用层面,本单位积极搭建“产学研用”桥梁:联合下游企业开展技术验证,将黑磷制备技术与仿生电催化剂,在光电探测器、水裂解制氢设备中小批量试用并优化参数;推动核心技术申请发明专利7项,联合知识产权中心推广,已与2家企业达成技术许可意向,加速成果产业化,预期两年总产值500-1000万元。
- 单位名称:西北农林科技大学
单位贡献:本单位作为项目的重要参与方,围绕“光功能与电功能材料晶体工程与局域电荷转移机制研究”课题,在关键技术攻关和成果应用方面提供了有力支撑。
技术攻关方面,本单位完成人聚焦于二维材料可控制备与性能调控,参与提出并发展了电化学剥离与界面自组装制备大面积黑磷/二硒化铂异质结薄膜的新方法,为高性能、高工作温度宽带光电探测器的实现提供了材料基础;系统揭示了肖特基结在高温下抑制载流子散射、增强光生电荷分离效率的物理机制,为器件在极端环境下的稳定运行提供了理论支撑。
条件保障方面,本单位积极提供科研平台与测试支持,依托化学与药学院的学科平台与实验资源,协助完成材料合成与基础表征工作,为项目推进提供了必要的实验环境和设备支持。
成果应用与转化方面,本单位积极配合完成材料制备与性能验证相关工作,参与推动相关核心技术申请发明专利,并为后续产学研合作与成果推广提供了潜在路径,为创新链与产业链的衔接创造了条件。
|
| 完成人合作关系说明: | 完成人合作关系说明:1
|