同步辐射X射线散射和吸收谱联用原位研究PEDOT纳米杂化材料的控制合成机制
批准号:
U2032101
项目类别:
联合基金项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
张鹏
依托单位:
学科分类:
北京正负电子对撞机
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
张鹏
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
本项目利用同步辐射光源先进结构表征技术研究导电聚合物纳米杂化材料的合成机制,原位追踪杂化材料的合成过程及复杂外场环境中的表界面结构及其动态演变路径,揭示“分子设计-材料结构-器件性能”的关联,对开发新型纳米杂化材料、改善器件性能具有重要理论指导意义。本项目计划将带正电胶体纳米粒子和氧化聚合工艺联用,制备形状、尺寸及化学组成精确控制的聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)纳米杂化材料。以此为研究对象并结合液体流控实验装置,按照“空间换时间”的思路,搭建一套基于同步辐射X射线散射和UV-Vis吸收谱联用的原位实验方法,揭示杂化材料的五级结构并原位研究其在合成过程或复杂外场环境下的结构演变行为。利用同步辐射原位结构表征和电池充放电装置联用,原位、在线研究材料结构和器件性能关联的本质。为聚合物基新型多功能性杂化材料的设计、制备及应用提供一套新范式。
英文摘要
Synchrotron-based advanced structural characterization protocols contribute to study in situ the material synthesis process, to decipher surface/interface structure and their evolution as a function of the external stimuli, to illuminate the principles lying among “molecular design-material structure-device performance”, all that help us to develop new hybrid materials with controlled structure and better performance. In this project, the positively charged silica colloidal nanoparticle (SiNP) is introduced to the synthesis of the conjugate polymer that acts as a structure template to prepare poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) hybrid with controlled shape, size and clear chemical composition. The synthesis and the following colloidal stability behavior of the PEDOT:PSS@SiNP hybrid will be studied in situ by combining the characterization of X-ray scattering of synchrotron light and ultraviolet–visible (UV-Vis) spectroscopy with the flow cells. To achieve the goal, two sets of flow cells, i.e., the continuous-flow and stopped-flow ones, will be designed by following the principle that the process occurs in the short reaction time and complex background can be deciphered by scanning along the flow direction of the liquid with X-ray and the complementary UV-Vis light. All these designs will illuminate the formation of the complex quinary structure of the PEDOT:PSS@SiNP hybrid during synthesis and decipher the colloidal stability behavior of the PEDOT:PSS@SiNP hybrid under complex environment. To disclose the structure-property relationship, the PEDOT:PSS@SiNP hybrid will be fabricated into electrodes of a symmetric supercapacitor, which will be installed in a home-made sample holder adapted for the synchrotron beamline environment. Under the help of the battery charging device, we can collect the structure information of the electrodes with synchrotron-based X-ray scattering measurements during the charging/discharging of the supercapacitor. The detailed information will shed light on the relationship of molecular design-controlled synthesis-materials structure-device performance and thus guide the development of new hybrid material with multifunction.
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1007/s10118-023-3005-4
发表时间:2023-07
期刊:Chinese Journal of Polymer Science
影响因子:4.3
作者:Zhen He;Guangun Liu;Zefei Zhou;Zhen Liu;Yingqi Zeng;P. Zhang
通讯作者:Zhen He;Guangun Liu;Zefei Zhou;Zhen Liu;Yingqi Zeng;P. Zhang
DOI:10.1002/smtd.202201328
发表时间:2023-02
期刊:Small Methods
影响因子:12.4
作者:Zekun Zhou;Zengren Tao;Ruiyong Chen;Zhen Liu;Zhen He;Lei Zhong;Xin Li;Guixiang Chen;Peng Z
通讯作者:Zekun Zhou;Zengren Tao;Ruiyong Chen;Zhen Liu;Zhen He;Lei Zhong;Xin Li;Guixiang Chen;Peng Z
DOI:10.1021/acsami.2c01416
发表时间:2022-07
期刊:ACS applied materials & interfaces
影响因子:9.5
作者:Zekun Zhou;Zengren Tao;Linyun Zhang;X. Zheng;Xieyi Xiao;Zhen Liu;X. Li;Guangfeng Liu;
通讯作者:Zekun Zhou;Zengren Tao;Linyun Zhang;X. Zheng;Xieyi Xiao;Zhen Liu;X. Li;Guangfeng Liu;
DOI:10.1016/j.cej.2022.140047
发表时间:2022-11-01
期刊:CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
影响因子:15.1
作者:Li, Xin;He, Zhenhang;Zhang, Peng
通讯作者:Zhang, Peng
Highly Flexible and Foldable Paper-Based Thermoelectric Generator Prepared with Post-Treatment-Free PEDOT:PSS Hybrid Ink.
用无处理后的PEDOT:PSS混合墨水制备的高度柔韧和可折叠的纸基热发电机。
DOI:10.3390/polym15214215
发表时间:2023-10-25
期刊:Polymers
影响因子:5
作者:Chen G;He Z;Liu Z;Li X;Yao Z;Zhang P
通讯作者:Zhang P
基于基因组数据自动化分析为后生动物类群大规模开发扩增子捕获探针的实现
- 批准号:32370477
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:50万元
- 批准年份:2023
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
基于多基因分析的脊椎动物通用环境DNA metabarcoding检测技术的开发与应用
- 批准号:--
- 项目类别:--
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
基于同步辐射掠入射X射线散射的聚合物杂化金纳米粒子溶液成膜过程研究
- 批准号:11905306
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:30.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
新的简化基因组捕获技术的开发及其在湍蛙属物种系统关系解析上的应用
- 批准号:31872205
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
无尾目两栖动物科级主干生命树的构建与生物地理学研究
- 批准号:31672266
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:65.0万元
- 批准年份:2016
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
基于社会网络分析技术对猕猴社会结构的量化研究
- 批准号:31470456
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:86.0万元
- 批准年份:2014
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
基于多核基因标记的有尾目两栖动物系统发育基因组学研究
- 批准号:31372172
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:83.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
海南猕猴群内冲突、和解及其社会稳定机制的研究
- 批准号:31270442
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:85.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
眼镜蛇与版纳鱼螈Hox基因簇的解析与进化基因组学分析
- 批准号:31172075
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
秦岭川金丝猴重层社会系统的研究
- 批准号:31000175
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2010
- 负责人:张鹏
- 依托单位:
国内基金
海外基金















{{item.name}}会员


