CAS: Novel Plasmon-Assisted Reaction Pathways on Well-Defined TiO2 Single Microcrystals in Realistic Conditions Using in-Situ Spectroscopies

CAS:使用原位光谱在现实条件下明确定义的 TiO2 单微晶上的新型等离子体辅助反应途径

基本信息

  • 批准号:
    2247107
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 46.94万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-07-01 至 2026-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

With the support of the Chemical Catalysis program in the Division of Chemistry, Professor Zhenrong Zhang and Dr. Weigang Lu of Baylor University are studying new enabling catalysts based on the novel design of optical materials for highly-efficient photoreactions. Economical plasmonic materials (TiN) will be fabricated in a precisely designed nanostructure form on traditional oxide catalysts to understand new photoreaction pathways. The developed catalysts will advance the field of plasmon-enhanced catalyst research with new catalytic materials and will significantly enhance catalytic efficiencies. The new concepts of catalysis will open the path for improved industrial catalytic processes and new optoelectronic applications. The team will engage in research training activities on advanced imaging and photonic technology for undergraduate students from small four-year schools and public outreach at Baylor’s Mayborn Museum to promote optics and spectroscopy in the Waco community. This funded research project is focused on developing and understanding new photoreaction channels. Zhenrong Zhang and Weigang Lu will utilize economical plasmonic catalyst materials (TiN) and novel designs to enable new plasmon-enhanced pathways and possible manipulation of the reaction processes for highly efficient photocatalytic reactions. The research team will design the distribution of the enhanced electric field surrounding the plasmonic nanostructure to efficiently inject hot electrons from the plasmonic material into the TiO2, fabricate well-designed plasmonic nanostructure arrays on well-defined micro-sized TiO2 crystals, establish efficient plasmon-coupling through spatially-resolved studies, and investigate novel plasmon-assisted photoreaction pathways and mechanisms through in situ microscale and nanoscale studies in ambient and in liquid. This project uniquely integrates the optical functionalities of novel plasmonic materials with well-defined traditional oxide catalysts to develop new photocatalyst functionalities. The proposed work has the potential to advance the field of plasmon-enhanced catalyst research by providing enhanced understanding of reaction mechanisms at nanometer spatial resolution.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
在化学系化学催化项目的支持下,贝勒大学张振荣教授和陆伟刚博士正在研究基于新型光学材料设计的新型催化剂,用于高效光反应。经济等离子体材料(TiN)将以精确设计的纳米结构形式在传统的氧化物催化剂上制备,以了解新的光反应途径。所开发的催化剂将推动等离子体增强催化剂研究领域的发展,并将显著提高催化效率。催化的新概念将为改进工业催化过程和新的光电应用开辟道路。该团队将为小型四年制大学的本科生提供先进成像和光子技术的研究培训活动,并在贝勒梅伯恩博物馆进行公众宣传,以促进韦科社区的光学和光谱学。这个资助的研究项目的重点是开发和理解新的光反应通道。张振荣和卢伟刚将利用经济等离子体催化剂材料(TiN)和新颖的设计来实现新的等离子体增强途径和可能的操作反应过程,以实现高效的光催化反应。研究团队将设计等离子体纳米结构周围的增强电场分布,以有效地将等离子体材料中的热电子注入TiO2中,在定义良好的微尺寸TiO2晶体上制造精心设计的等离子体纳米结构阵列,通过空间分辨研究建立高效的等离子体耦合。并通过在环境和液体中的原位微尺度和纳米尺度研究新的等离子体辅助光反应途径和机制。本项目独特地将新型等离子体材料的光学功能与定义明确的传统氧化物催化剂相结合,以开发新的光催化剂功能。通过在纳米空间分辨率上提高对反应机制的理解,所提出的工作有可能推进等离子体增强催化剂的研究领域。该奖项反映了美国国家科学基金会的法定使命,并通过使用基金会的知识价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Zhenrong Zhang其他文献

Laser induced fluorescence spectrum analysis of OH from photo dissociation of water in gas phase
气相水光离解产生 OH 的激光诱导荧光光谱分析
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Guohua Li;Jingfeng Ye;Zhenrong Zhang;Sheng Wang;Zhiyun Hu;Xinyan Zhao
  • 通讯作者:
    Xinyan Zhao
Investigation of turbulence flow characteristics in a dual-mode scramjet combustor using hydroxyl tagging velocimetry
使用羟基标记测速技术研究双模式超燃冲压发动机燃烧室中的湍流特性
  • DOI:
    10.1016/j.actaastro.2018.12.040
  • 发表时间:
    2019-04
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.5
  • 作者:
    Jingfeng Ye;Deyong Shi;Wenyan Song;Guohua Li;Zhenrong Zhang;Zhiyun Hu
  • 通讯作者:
    Zhiyun Hu
Maximum probability directed blind phase search for PS-QAM with variable shaping factors
具有可变整形因子的 PS-QAM 的最大概率定向盲相位搜索
  • DOI:
    10.1364/oe.448613
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Zexin Chen;Songnian Fu;Ming Tang;Zhenrong Zhang;Yuwen Qin
  • 通讯作者:
    Yuwen Qin
2D HTV image processing in the complex combustion field
复杂燃烧领域的二维HTV图像处理
  • DOI:
    10.1117/12.2523356
  • 发表时间:
    2019-03
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jun Shao;Jingfeng Ye;Sheng Wang;Guo-hua Li;Bo-lang Fang;Zhenrong Zhang;Zhiyun Hu;Jingyin Li
  • 通讯作者:
    Jingyin Li
ECN-Based Congestion Probability Prediction over Hybrid Wired-Wireless Networks
基于 ECN 的有线无线混合网络拥塞概率预测

Zhenrong Zhang的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Zhenrong Zhang', 18)}}的其他基金

PFI-TT: Nanoscale Chemical Imaging Spectroscopy using Novel Fiber Probes
PFI-TT:使用新型光纤探针的纳米级化学成像光谱
  • 批准号:
    1941100
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Standard Grant
I-Corps: Fiber-Coupled Nanoscale Chemical Imaging Spectroscopy Probe
I-Corps:光纤耦合纳米级化学成像光谱探头
  • 批准号:
    2027465
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Development of Novel-Scheme Tip-Enhanced Raman Spectroscopy and Its Application in Realistic Conditions -- Photochemistry of MoS2
新型尖端增强拉曼光谱的研制及其实际应用——MoS2的光化学
  • 批准号:
    1905043
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
OP: Surface- and Coherence-Enhanced Raman Sensing on MoS2 Heterogeneous Catalysts
OP:MoS2 多相催化剂的表面和相干增强拉曼传感
  • 批准号:
    1609608
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Novel-miR-1134调控LHCGR的表达介导拟 穴青蟹卵巢发育的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
novel-miR75靶向OPR2,CA2和STK基因调控人参真菌胁迫响应的分子机制研究
  • 批准号:
    82304677
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
海南广藿香Novel17-GSO1响应p-HBA调控连作障碍的分子机制
  • 批准号:
    82304658
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
白术多糖通过novel-mir2双靶向TRADD/MLKL缓解免疫抑制雏鹅的胸腺程序性坏死
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
novel-miR-59靶向HMGAs介导儿童早衰症细胞衰老的作用及机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
novel_circ_008138/rno-miR-374-3p/SFRP4调控Wnt信号通路参与先天性肛门直肠畸形发生的分子机制研究
  • 批准号:
    82070530
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
miRNA-novel-272通过靶向半乳糖凝集素3调控牙鲆肠道上皮细胞炎症反应的机制研究
  • 批准号:
    32002421
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
m6A修饰介导的lncRNA WEE2-AS1转录后novel-pri-miRNA剪切机制在胶质瘤恶性进展中的作用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目
miRNA/novel_167靶向抑制Dmrt1的表达在红鳍东方鲀性别分化过程中的功能研究
  • 批准号:
    31902347
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

ERI: Thermal Assisted Plasmon-Plasmon interaction for active control of Electron Density Waves at Metal Semiconductor Interfaces - A Roadmap to Novel All-Optical Devices
ERI:热辅助等离子体激元-等离子体激元相互作用,用于主动控制金属半导体界面处的电子密度波 - 新型全光器件的路线图
  • 批准号:
    2138198
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Novel time-resolved biosensor based on plasmon enhanced grating method
基于等离激元增强光栅方法的新型时间分辨生物传感器
  • 批准号:
    21K19218
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Novel Surface Plasmon Resonance Sensor
新型表面等离子体共振传感器
  • 批准号:
    102747
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Launchpad
Establishment of the Novel Molecular Manipulation Technique using Localized Surface Plasmon Resonance
利用局域表面等离子共振建立新型分子操纵技术
  • 批准号:
    16K17848
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Development of a Screening Method for Novel Biotribological Molecules using Surface Plasmon Resonance
利用表面等离子共振筛选新型生物摩擦分子的方法的开发
  • 批准号:
    15H05506
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
Development of novel assays for the study of peptide-protein interactions using surface plasmon resonance biosensors
使用表面等离振子共振生物传感器开发用于研究肽-蛋白质相互作用的新测定法
  • 批准号:
    463699-2014
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Engage Grants Program
Market assessment for a novel instrument based on surface plasmon resonance
基于表面等离子体共振的新型仪器的市场评估
  • 批准号:
    428629-2011
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Idea to Innovation
Novel surface plasmon resonance biointerface for time-effective analysis of sepsis biomarkers
用于脓毒症生物标志物时效分析的新型表面等离子共振生物界面
  • 批准号:
    334999-2005
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
Novel surface plasmon resonance biointerface for time-effective analysis of sepsis biomarkers
用于脓毒症生物标志物时效分析的新型表面等离子共振生物界面
  • 批准号:
    334999-2005
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
Novel surface plasmon resonance biointerface for time-effective analysis of sepsis biomarkers
用于脓毒症生物标志物时效分析的新型表面等离子共振生物界面
  • 批准号:
    334999-2005
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    $ 46.94万
  • 项目类别:
    Collaborative Research and Development Grants
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了