国家纳米中心提出高吸光性富勒烯材料设计新思路

随着能源危机、环境污染等问题日益加剧,高效、低成本地利用太阳能发电已经受到世界各国的重视。有机太阳能电池因其造价低廉、质量轻便、可制备柔性大面积器件等优点而倍受关注,是未来最具潜力的实用科技之一。有机太阳能电池的光活性材料由共轭高分子给体和富勒烯受体组成,一直以来太阳光的吸收主要依靠给体来完成,富勒烯由于其自身较差的吸光性在光电流的贡献方面只能充当配角,因此,开发高吸光性的富勒烯材料将有可能使有机太阳能电池的效率取得进一步突破。最近,国家纳米科学中心丁黎明研究小组在这一研究方面取得进展。 富勒烯的弱吸光性主要源于C60分子的高度对称性,导致低能态的电子跃迁是偶极禁阻的,通过环加成反应等传统化学修饰方法并不能改变富勒烯的球形分子结构,因此在提高富勒烯本身的吸光性方面收效甚微。于是,研究人员提出了一种大刀阔斧的设计思路——“开孔策略”,如图所示:首先利用一系列反应将富勒烯的骨架打开,然后将一个外部的发色团分子“植入”富勒烯......阅读全文

类病毒样富勒醇纳米颗粒作为HIV疫苗佐剂研究取得进展

  研究开发出安全性好且佐剂活性与病毒载体相当的非病毒载体或佐剂是疫苗佐剂领域亟待解决的重大科学问题。纳米材料凭借其独特的理化性质已成为近年来疫苗佐剂研究的热点。然而,目前纳米材料的佐剂活性尚远不如病毒载体。同时,如何科学合理地设计纳米材料用于疫苗领域则是该领域研究的另一瓶颈问题。   国家纳米科

化学所新型近红外pi分子材料设计及应用获进展

  新型有机pi-分子材料的设计及其在有机场效应晶体管和有机太阳能电池中的应用是有机电子学的重要研究内容。近红外pi-分子材料具有宽吸收光谱和低能量带隙的特点,在光电器件中具有独特的性能。在中国科学院战略性B类先导科技专项支持下,中科院化学研究所有机固体院重点实验室研究员李韦伟课题组研究人员发展了一

石墨烯铂复合材料

  日前,中国科学院合肥物质科学研究院等离子体所低温等离子体应用研究室博士王奇等人,采用低温等离子体技术成功制备出分散性良好的石墨烯铂纳米复合材料。相关成果日前已发表在应用物理领域的顶级期刊《应用物理快报》上。   石墨烯铂复合材料可以提高燃料电池的反应效率,在航天航空、能源、环境等领域有着极为广

我所提出丁富烯的水合环调聚新策略

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202401/t20240130_6980625.html近日,我所精细化工研究室仿生催化合成研究组(211组)陈庆安研究员团队在丁富烯的水合[3+2]环调聚反应研究方面取得新进展。全取代碳中心具有丰富的sp3化学空间,是天

研究人员设计出首个光解水制氢储氢一体化系统

  中国科学技术大学教授罗毅、江俊与赵瑾等合作,利用第一性原理计算,设计出首个光解水制氢储氢一体化的材料体系,该体系具有低成本、通用性、安全储氢的优点,有助于实现太阳能光解水制氢的大规模应用。该成果最近发表在《自然—通讯》杂志上。  长期以来光解水制氢技术的发展停滞不前,主要原因是光解水制氢过程中逆

中科院研究生院苏刚教授作分子科学前沿讲座

  9月25日,中国科学院研究生院苏刚教授应邀为化学研究所师生作了分子科学前沿报告,并被聘为化学所分子科学前沿讲座教授。副所长杨振忠主持了报告会,所长万立骏为苏刚颁发了“分子科学前沿讲座教授”荣誉证书。   苏刚现任中国科学院研究生院副院长,是中科院“百人计划”入选者、国家杰出青年科

富锂锰基正极材料--水分含量的测定

  本标准规定了富锂锰基正极材料的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存、质量证明书及订货单(或合同)内容。   本标准适用于锂离子电池用正极活性物质富锂锰基正极材料。   术语和定义   GB/T 20252 中界定的术语和定义适用于本文件。   要求   产品分类

宁波材料所在富锂锰基正极材料研究上取得系列进展

  目前,电动汽车面临续航里程短和安全性不足等问题,制约了其大规模推广。如果电动汽车拥有与燃油车相当的续航里程,消费者驾驶电动汽车时将不再有里程焦虑,有利于实现电动汽车的大规模推广。在目前已知的正极材料中,富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g,是当前商业化应用磷酸铁锂和三元材料等正极材料放

宁波材料所在富锂锰基正极材料研究上取得系列进展

目前,电动汽车面临续航里程短和安全性不足等问题,制约了其大规模推广。如果电动汽车拥有与燃油车相当的续航里程,消费者驾驶电动汽车时将不再有里程焦虑,有利于实现电动汽车的大规模推广。在目前已知的正极材料中,富锂锰基正极材料放电比容量高达300mAh/g,是当前商业化应用磷酸铁锂和三元材料等正极材料放电比

科学家首次在太空中发现巴基球踪迹

  据英国广播公司(BBC)7月23日报道,加拿大科学家在茫茫太空中首次探查到了巴基球(buckyball)C60及C70的踪迹。新发现发表在7月23日出版的《科学》杂志上。  自从25年前C60偶然在实验室被发现后,科学家就认为,巴基球可能漂浮在宇宙中,但是,直到今天才真

老年恒星周围首次发现石墨烯与巴基球

示意图:在行星状星云中发现的石墨烯和富勒烯。在这样一颗类似太阳恒星的周围空间探测到这些分子暗示像石墨烯这类碳的同素异形体可能广泛分布于宇宙空间。这是哈勃空间望远镜拍摄的大麦哲伦星系中的行星状星云SMP48,它是这项研究中被观察的目标之一。从这张照片上可以非常清楚地知道为什么它们会被称

石墨烯材料探路二维材料“新世界”

尽管芯片制程已经一步步逼近物理极限,人们对集成电路性能和尺寸的要求却丝毫没有降低。基于新结构、新原理的二维半导体器件以其独特的性能,有望解决硅基器件面临的“瓶颈”。然而,二维材料超薄的厚度(原子级厚度)使其十分脆弱,加工制造过程中极易造成材料损伤或掺杂,从而导致器件实际性能与预期存在巨大差异。

工学院占肖卫课题组半透明有机太阳能电池取得重要进展

最近,北京大学工学院占肖卫课题组在强近红外吸收的稠环电子受体的分子设计及高效半透明太阳能电池的应用研究中取得重要进展,在材料领域著名期刊《先进材料》发表了3篇论文。近几年,半透明太阳能电池在光伏建筑一体化和产能窗户等领域的美好应用前景引起了学术界和工业界的广泛兴趣。顾名思义,半透明太阳能电池在吸收光

我国科学家成功合成新的碳同素异形体

最近,中科院化学所有机固体院重点实验室科研人员在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的资助下,在石墨炔研究方面取得了重要突破。研究人员利用六炔基苯在铜片的催化作用下发生偶联反应,成功地在铜片表面上通过化学方法合成了大面积碳的新的同素异形体——石墨炔(graphdiyne)薄膜,研究结果发

碳纳米材料家族增加新成员——弯曲纳米石墨烯

  继球状的富勒烯、筒状的碳纳米管和片状的石墨烯之后,碳纳米材料家族又有了新成员。日本研究人员开发出一种像马鞍一般弯曲的碳纳米分子,有望在电子元件和医疗等领域得到应用。   名古屋大学教授伊丹健一郎率领的研究小组在15日的《自然・化学》杂志网络版上报告了这一成果,他们将这种碳纳米分子命名

北京理工大学等创有机太阳能电池新纪录

  与其他类型的太阳能电池相比,有机太阳能电池的光电转化效率还有一定差距。如何获得高光电转换效率的有机小分子/寡聚物电池材料存在巨大挑战。最近,北京理工大学化学学院王金亮课题组联合华南理工大学吴宏滨课题组、美国伯克利劳伦斯国家实验室刘烽在这一方面取得新突破。  他们利用基于氟代苯并噻二唑作为缺电子单

固相微萃取测定塑料水浸泡液中多种邻苯二甲酸二酯

溶胶_凝胶富勒烯固相微萃取气相色谱法测定塑料水浸泡液中多种邻苯二甲酸二酯摘 要 利用新型溶胶2凝胶富勒烯涂层,结合顶空固相微萃取2气相色谱法2FID 检测,对PVC 塑料制品在水溶液浸泡液中的12 种邻苯二甲酸二酯进行了分析和测定,其检出限为0. 097~3. 646μg/ L ;回收率为87. 9

中国科大分子体系“光学暗态”超快动力学研究取得进展

  日前,中国科学技术大学教授罗毅研究团队的张群教授课题组,在凝聚相分子体系“光学暗态”(自旋禁戒三线态)超快动力学研究方面取得重要进展。  如何有效探测自旋禁戒激发三线态(“光学暗态”)空间的动力学演化,一直是光物理、光化学和光生物研究领域颇为关注的棘手难题。由于存在诸如内转换和分子内振动能量再分

关于碳基材料的基本内容概述

  新材料被誉为制造业的“底盘”,是支撑国家重大工程和战略性新兴产业的重要基础。而处于“金字塔”基上的碳基材料,是品种多、应用广、附加值高的典型一族。碳基材料以其丰富的结构形貌,优良的力学、电学、热力学等性能备受关注,广泛应用于航空、航天、核能、风电、光伏、电子、冶金、化工、机械和交通等领域,也是新

Nature子刊:降低有机太阳能电池能量损失研究获进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心纳米系统与多级次制造重点实验室研究员魏志祥、吕琨、朱凌云,与山东大学教授郝晓涛合作,设计合成了兼具低能量损失和高能量转换效率的非富勒烯小分子受体材料。结果表明,通过降低受体在光电转换过程中的重组能,可有效降低非辐射复合和驱动激子解离引起的能量损失,在开路电压(VO

理化所合成具有自适应性空腔的共轭纳米双环分子

  相比传统共轭分子,对苯撑衍生的大环分子具有刚性强、环张力大的非平面共轭体系;与此相对照,鞍形共轭的环八四噻吩(COTh)因其噻吩单元之间的单键旋转而具有灵活的转动构象。近日,中国科学院理化技术研究所超分子光化学研究中心团队丛欢课题组与厦门大学、清华大学、河南大学等研究人员合作,将上述两个特色分子

具有多种传输特性的Fe@C60GNR单分子设备应用

哈尔滨理工大学张桂玲教授课题组设计了内嵌金属Fe原子的Fe@C60-GNR分子器件,采用四种不同的电极连接方式利用密度泛函理论(DFT)和非平衡格林函数(NEGF)方法对它们的输运特性进行了研究。结果表明,Fe@C60-GNR分子器件具有稳定、可操纵的输运性质,本文为实验开发开(关)-关(开)-开(

化学所在小分子光电功能材料方面取得系列进展

  中国科学院化学研究所有机固体重点实验室研究员朱晓张受邀为美国化学会期刊Accounts of Chemical Research 撰写了题为Thieno[3,4-b]thiophene-Based Novel Small-Molecule Optoelectronic Materials 的综述

大连化物所提出丁富烯的水合环调聚新策略

  近日,中国科学院大连化学物理研究所精细化工研究室仿生催化合成研究组研究员陈庆安团队,在丁富烯的水合[3+2]环调聚反应研究方面取得新进展。  全取代碳中心具有丰富的sp3化学空间,是天然产物和药物的主要结构特征之一。由于全取代碳中心拥挤的三维空间环境,具有较大合成挑战性。当连续全取代碳中心结构单

科学家提出构建反芳香性丁富烯新策略

近日,我所仿生催化合成研究组(211组)陈庆安研究员团队与浙江大学麻生明院士团队合作,通过双联烯中间体,实现了反芳香性丁富烯的合成。该方法不仅解决了传统方法中对称丁富烯的合成挑战,合作团队还通过对反应机制的详细研究,实现了非对称丁富烯的高效合成。该工作为丁富烯化学和反芳香性化合物的研究提供了新思路。

大连化物所等提出构建反芳香性丁富烯新策略

  近日,中国科学院大连化学物理研究所仿生催化合成研究组研究员陈庆安团队与中科院院士/浙江大学教授麻生明团队合作,通过双联烯中间体实现了反芳香性丁富烯的合成,解决了传统方法中对称丁富烯的合成挑战。此外,合作团队通过对反应机制的研究实现了非对称丁富烯的高效合成。该研究为丁富烯化学和反芳香性化合物的研究

JACS-中科院化学所-四硫富瓦烯(TTF)研究

    自上世纪70年代初Wudl报道了四硫富瓦烯(TTF)的合成,其后的几十年时间里TTF的化学研究主要围绕如何提高基于TTF衍生物电荷转移复合物的导电性能展开。近年来,随着超分子化学、分子电子学研究的发展和深入,TTF单元由于其特殊的电化学行为、组装特性、易衍生性等特殊物理化学性质,日益成为上述

JACS-中科院化学所-四硫富瓦烯(TTF)研究

JACS-中科院化学所-四硫富瓦烯(TTF)研究 来源:中科院化学研究所 作者: 发布时间:2007-07-19 自上世纪70年代初Wudl报道了四硫富瓦烯(TTF)的合成,其后的几十年时间里TTF的化学研究主要围绕如何提高基于TTF衍生物电荷转移复合物的导电性能展开。近年来,随着超分子化学、

石墨烯复合材料的未来

  石墨烯以其优异的性能和独特的二维结构成为材料领域研究热点。6月2日下午,石墨烯公益沙龙暨青年科学家快乐足球邀请赛在惠山经济开发区科创中心工会创业中心成功举办,来自国内各大高校及科研院所等单位的青年科学家、石墨烯行业的企业家、创投基金负责人齐聚一堂,参与了石墨烯沙龙交流及球场竞技,活动气氛热烈。 

有机太阳能电池中电荷转移机理研究方面取得重要进展

  近年来,有机太阳能电池(OPV)领域取得了迅猛的发展,其光电转化效率已经突破了15%,展现了光明的应用前景。从光活性材料的化学结构特点理解OPV中电荷转移机理,特别是低能量损失下激子解离的驱动力来源,对于设计新颖材料提高电池性能具有重要的意义。  在中国科学院和国家自然科学基金委的支持下,化学所