摘要：具有表面等离子体共振效应的金属和氧化物复合纳米结构被应用在染料敏化太阳能电池(DSSC)中以提高电池的光电转换效率,金属纳米粒子和氧化物薄膜的复合结构对于等离子体共振器件在电池上的效果有巨大的影响.我们研究了不同氧化钛薄膜和纳米金复合体系(纳米金分别修饰在氧化钛薄膜的表面和下表面)的光电转换效果,其中当纳米金修饰在氧化钛薄膜表面时薄膜的紫外可见吸收增加最大.然而,经过染料敏化之后,该体系的光电转换效率比未修饰的薄膜有所降低,而纳米金修饰在氧化钛薄膜下表面时,光电转换效率比未修饰时提高了37%,同时入射单色光子-电子转化效率(IPCE)也有相应提高.为了进一步研究纳米金在复合薄膜中的作用,我们引入了TiO2-Au-TiO2的三明治体系,该体系的光电转换效率比未修饰的参比氧化钛薄膜仍有所提高.上述研究结果表明等离子体共振器件的结构设计对于染料敏化太阳能电池的改善具有重要意义.同时,我们对于纳米金的等离子体共振效应做了离散偶极子近似(Dipole Discrete Approximation)模拟计算,其结果支持了实验数据.该研究对于未来太阳能电池中表面等离子体共振器件的设计具有一定指导意义.

摘要：生命体内的钙离子通道在各种生物功能调节过程及生命活动中起着至关重要的作用.模仿生物体中钙离子通道的各种功能性,构建人工智能通道,并研究通道中的钙离子输运性能成为一项非常重要的研究课题.通过重粒子轰击技术及径迹刻蚀方法在高分子聚合物薄膜上设计并制备了一种非对称的锥形多孔纳米通道.并且通过在锥形纳米通道内壁修饰功能分子O-磷酸基L-络氨酸(OPLT)使纳米通道具有p H与钙离子协同响应的功能.此体系模仿了生物体中钙离子响应的离子通道的离子输运行为,及类似二极管的离子整流特性,并表现出了稳定的离子门控特性及可逆性.当p H为5时,通道内壁修饰的OPLT中的氨基使通道内壁显正电性,通道表现为选择阴离子,而排斥阳离子的离子选择输运性能,加入钙离子后离子电流并无明显变化,此时纳米通道不具有钙离子响应性质;当p H为9时,OPLT中的磷酸根基团使通道内壁呈现负电性,通道表现出选择阳离子,而排斥阴离子的离子选择输运性能,此时向纳米系统中加入钙离子,钙离子与磷酸根离子络合,离子电流改变.即OPLT修饰的纳米通道具有p H与钙离子协同响应的性能.