摘要：云南省微纳材料与技术重点实验室主要围绕新能源材料与技术、传感材料与器件、高效催化材料与技术、材料模拟与设计等四个方向开展基础研究及应用技术研发,具有先进的研发平台条件,拥有3000余平米的研究场所,以及价值8000余万元的实验仪器设备及先进计算平台。

摘要：面向碳达峰、碳中和目标,针对当前人们所面临的淡水紧缺和能源危机,研究者们致力于寻找低碳、环保和可持续发展的解决途径。近年来,研究者们对利用“绿色能源--太阳能”和“蓝色能源---海洋”以可持续生产淡水给予极大的关注,试图获得高的能源转化效率以解决淡水与清洁能源两大资源问题,并以此降低碳排放,为碳中和目标助力。界面太阳能光蒸汽转化技术是目前缓解淡水危机极有效的手段之一,凭借其高效的太阳能热利用、出色的光热转化率和高的水蒸发产量而备受关注。界面系统主要包括光吸收器和蒸发装置。其中,碳基光热材料是光吸收器的热门选材之一,尤其生物质碳具有绿色环保、价格低廉、可再生以及变废为宝等优点而颇受欢迎。本文系统地梳理并阐述了基于生物质碳的太阳能光蒸汽转化系统中的材料设计、系统设计、亲水设计、水传输通道设计和抗盐设计,简述了生物质碳的光热转化机理和光热系统的性能评估,最后从实际应用的角度总结了生物质碳在海水淡化和电能生产中的应用研究,并针对当前该领域所面临的挑战和机遇提出了未来几年内的研究热点。

摘要：在微电子封装领域,键合Ag线具有较好的电学性能优势被广泛应用,但纯银线因存在强度低、高温易失效等缺点不能满足大功率器件的使用,因此本工作拟通过设计等原子比AgAuPd中熵合金作为替代纯Ag线的新型键合材料。通过SQS模型构建了等原子比AgAuPd中熵合金晶体模型,利用第一性原理计算了AgAuPd中熵合金在不同压力下的弹性性质(弹性常数、弹性模量、剪切模量)、热力学性质和电子结构。预测出AgAuPd中熵合金随压力的增加具有较好的结构稳定性、良好的塑性和优良的导电性,具有成为键合材料的潜力。利用第一性原理计算AgAuPd中熵合金加压下的力学、热力学和电学性质,对开发新型键合Ag基丝具有一定的理论指导意义。

摘要：以有机材料作为空穴传输层的Si/有机杂化太阳能电池由于其器件结构与制备工艺的不断优化,在短期内实现了理论探究与合成应用的快速增长。但有机材料具有的导电性低和复合界面间稳定性差等缺点,严重影响了复合器件的光电转化效率和使用寿命,阻碍了异质结太阳能电池的技术发展与市场应用。在Si/有机杂化太阳能电池领域,聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT∶PSS)是目前为止效果最佳的有机半导体。PEDOT∶PSS具有高导电性和高透过率等特点,使其成为一种理想的有机空穴传输层材料,并在异质结太阳能电池技术发展和工业应用中脱颖而出。利用PEDOT∶PSS的高导电性能可实现空穴的有效传输,其较高的透过性降低了P-N结生成过程中的寄生吸收,并且在制备中免去了传统硅基太阳能电池所需的高温环节,有效地降低了实际生产成本。近五年来,为降低PEDOT∶PSS中绝缘的PSS对电子传输和表面复合性的影响,大量学者进行了掺杂改性和界面设计的研究工作,有效降低了绝缘性PSS带来的影响,充分发挥了PEDOT高透性和高导电率的优势,优化表面陷光性和器件稳定性,实现了光电转化效率从5.09%至17.4%的大幅度跳跃。本文从Si/PEDOT∶PSS异质结太阳能电池的结构与工作原理出发,重点介绍了Si材料和PEDOT∶PSS有机物的表面修饰、PEDOT∶PSS的掺杂改性、界面氧化层改性和对嵌入式微电网电极改造手段及它们对整体器件性能提升的影响等工作,归纳并分析了Si/PEDOT∶PSS杂化太阳能电池的最新研究进展,展望了太阳能电池的技术研发和理论研究,对未来Si/PEDOT∶PSS异质结太阳能电池的实验室技术研发与工业化生产应用具有一定参考意义。

摘要：以CoCrFeNi合金为基体,通过添加Sn元素和改变各元素含量,设计并制备了CoCrFeNiSn、Co_(0.5)CrFeNiSn、CoCr_(0.5)FeNiSn、CoCrFe_(0.5)NiSn、CoCrFeNi_(0.5)Sn_(5)种高熵合金。其中CoCrFeNiSn、Co_(0.5)CrFeNiSn、CoCr_(0.5)FeNiSn、CoCrFe_(0.5)NiSn合金由FCC(face-centered cubic)相(黑色相)以及六方相(灰色相)组成,并且在这几种合金均出现了共晶组织,以CoCrFe_(0.5)NiSn合金中出现的共晶组织最多。而CoCrFeNi_(0.5)Sn合金则由FCC(face-centered cubic)相(黑色相)以及四方相(灰色相)组成,没有观察到共晶组织。通过观察共晶组织体积的变化,发现Fe元素的减少有利于共晶组织的形成,Ni元素的减少不利于共晶组织的形成。EDS(Energy dispersive spectroscopy)分析结果表明Ni、Sn元素偏析在灰色相中,Co、Cr、Fe元素偏析在黑色相中。当灰色相中的Ni、Sn元素含量比在1.15~1.25范围内,有利于六方相的形成,否则灰色相倾向于形成四方相。对具有HCP结构的共晶高熵合金的设计和开发具有一定的借鉴和指导意义。

摘要：采用溶剂热法制备了Co_(3)O_(4)纳米颗粒,利用XRD、SEM、TEM技术对样品进行了表征,并探究了其气体敏感性能。Co_(3)O_(4)纳米颗粒的尺寸约14~27 nm,在较低工作温度80℃时对500 mg/L的甲醛气体响应值最大达到55.4。Co_(3)O_(4)纳米颗粒制备及其气体敏感性能实验具有综合性、简易性和新颖性的特点,通过材料合成、表征与分析以及性能测试一系列的综合实验教学,可以进一步加强学生对材料学科的理解与学习,并且有助于培养学生的科研能力和综合分析能力。

摘要：二维材料由于独特的光学和电学特性,在光电子器件领域具有广阔的应用前景。作为最具代表性材料之一的二硫化钼,因具有原子级界面和层数关联的能带结构,在光电探测领域拥有诸多重要的优势。近年来,基于纯粹的二硫化钼器件性能已达瓶颈。为进一步提升性能,能带工程、铁电极化、等离激元共振等方法也已被用于光电探测器,并取得重要进展,但整个知识体系尚未建立完善。基于此,从光电探测器理论和应用出发,简要总结了二硫化钼光电探测的最新研究现状,重点阐述了上述三种二硫化钼新型器件的原理、结构设计、制备与光电性能,为进一步深入研究机理和应用提供了重要参考和指导。

摘要：独山玉是中国四大名玉之一,质地细腻、色彩斑斓,世所罕见。通过对独山玉色彩分类的梳理、独山玉前世今生的整合,以及当代独山玉雕创新手法的探究,旨在传承非遗独山玉雕刻艺术,并结合南阳当地文旅融合的发展理念,创新设计玉雕文创产品,开创文旅融合视角下独山玉雕发展的新路径。

摘要：报道了一种在Si^(+)/Ni^(+)离子共注入绝缘体上硅(SOI)基片上直接构筑纳米盘阵列光子晶体以实现SOI光致发光有效增强的方法。通过时域有限差分法(FDTD)设计出具有荧光增强效应的光子晶体结构金属膜,利用Langmuir-Blodgett(LB)方法在Si^(+)/Ni^(+)离子共注入SOI上排列一层聚苯乙烯(PS)小球,接着沉积一层Au薄膜,然后用电感耦合等离子体(ICP)蚀刻技术在SOI晶片顶部形成了纳米盘状的刻蚀Au光子晶体。光致发光(PL)实验表明光子晶体的引入有效增强了缺陷Si薄膜在近红外波段的发光效率。这种工艺简单、成本低且发光增益高的光子晶体在硅基集成光子学上具有重要的应用前景。

摘要：该项目历时12年,针对设计和构筑纳米结构氧化物和氢氧化物因涉及到众多的物理化学过程和参数而难以控制的难题,立足有机染料废水催化降解效率低、不易分离的关键问题,围绕纳米结构氢氧化物与氧化物控制合成和有机染料降解机制与效率的核心科学问题,重点开展了低维无机纳米结构与材料的设计、可控合成及其在有机染料降解催化领域的应用基础研究.通过创新材料合成方法,发展了一系列制备成本低廉,工艺简单,具有优异有机染料降解性能的低维纳米结构氢氧化物和氧化物,并将其应用于有机染料降解,解决了一维纳米结构材料形貌与纯度难以控制、有机染料废水降解效率低和不易分离的难题.在污水净化处理领域具有重要的科学意义和应用价值.