基于磁性FePt纳米粒子-发光量子点的核壳纳米结构构筑和半导体界面层对其磁光性质的调控研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21371071
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    75.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0203.表面化学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2013
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Fabrication of high performance magnetic and luminescent core/shell nanostructures and understanding of the electronic interaction between magnetic and luminescent nanoparticles is the key for their biomedical and magneto-optoelectronic applications. In this project several kinds of semiconductor shells and SiO2 as well as some organic functional molecules with different thicknesses are used to coat FePt nanoparticles to change the electronic coupling between FePt nanoparticles as the core and luminescent quantum dots as the shell, improve the crystalline quality of the materials,control charge transport and stability and obtain high performance magnetic and luminescent nanocomposites with highly efficient photoluminescence and strong magnetic properties. The research works includes the following respects: 1) the preparation of FePt nanoparticles coated with semiconductor shells such as ZnO, TiO2, ZnS, ZnSe and SiO2 as well as some organic functional molecules and study on the effect of the shells on the morphology and magnetic properties of FePt nanoparticles. 2) the growth of highly efficient luminescent quantum dots such as ZnSe, CuInS2 and their Mn doped nanocrystals on the surface of the FePt/semiconductor shell nanoparticles and study of the size and structure of the quantum dots and the thicknesses of emissive layers on the magnetic and luminecent properties of the nanostructures.It also includes the study of magnetic particles, interface semiconductor layer barriers, and their energy level alignment on the luminescent properties of the nanocomposites. 3) the understanding of the charge transport between the magnetic nanoparticles and luminescent quantum dots and optimization of fabricating magnetic and luminescent core/shell nanostructures for achievement of high performance nanocomposites. These make us better understand the control of the charge transport in nanocomposites for designing and preparing the magnetic and luminescent core/shell nanostructures. Therefore, the study on these questions above is very important for us to further optimize these nanostructures of magnetic and luminescent core/shell nanostructures and improve their performances for applications of magnetic resonance and optical imaging.
构建高性能磁性荧光核壳纳米结构是其应用于生物医药和光电子领域的关键问题。本项目将利用半导体、有机配体和绝缘材料作为界面势垒层,改变荧光半导体量子点壳层与磁性FePt纳米粒子核之间的电子耦合,改善材料结晶质量和控制电荷传输以及稳定性,获得高效发光和强磁性的复合纳米材料。首先在各种粒径FePt粒子表面包覆ZnO,TiO2,ZnS和SiO2壳层以及有机配体,研究粒子结构和磁性变化。再在强磁性粒子表面制备ZnSe和CuInS2及其Mn掺杂量子点发光层,研究量子点尺寸、结构和发光层厚度对复合纳米结构磁性和发光性质的影响。同时研究磁性粒子和界面势垒层及其能级结构对发光性质的影响,了解FePt粒子与发光量子点层之间的电荷输运过程,优化合成方法和条件,构建最佳的复合纳米结构。上述关键科学问题的研究,对改善磁性和发光效率,发展高性能磁性荧光复合纳米结构和开展它们的磁共振及光学成像研究具有重要科学意义。

结项摘要

制备高质量的荧光量子点、磁性纳米粒子及磁性荧光复合纳米结构,改善磁性和发光效率,是其应用于生物医药和光电子领域的关键问题。在本项目中,我们获得了以下主要研究结果:.1) 合成了三种代表性的发光纳米材料如CuInS2、ZnInS和Mn或Cu单掺或共掺ZnInS核壳量子点,CsPbBr3和Mn掺杂CsPbCl3钙钛矿纳米晶和Al掺杂ZnO氧化物纳米粒子。基于Cu掺杂ZnInS和ZnCdS、MnCu共掺杂ZnInS量子点和Cu掺杂ZnInS核壳量子点等,获得了高性能的白光LED。研究了这些纳米材料的结构、形貌及量子点纳米晶溶液、薄膜和量子点LED的发光性质、稳定性,探讨了能量传递、电荷转移过程和发光原理。.2) 制备了FePt/SiO2、FePt/MgO、FePt/TiO2核壳纳米粒子和FePt薄膜,FePt-Fe3O4、CoxFe3-xO4、Co2P、FeCoP纳米粒子,铁氧体/SiO2纳米粒子和薄膜等,获得了样品的结构、形貌、晶粒尺寸、磁相变和磁相互作用等有意义的结果,并将哑铃状FePt-Fe3O4纳米粒子用于多巴胺的电化学检测。.3) 获得了高效发光的CuInS2/ZnS核壳量子点-FePt纳米粒子复合材料和Cu掺杂的ZnInS量子点-FePt/MgO核壳纳米粒子复合体系,研究了材料的结构、磁性和发光性质,探讨了CuInS2/ZnS核壳量子点-FePt纳米粒子复合薄膜的发光猝灭和电子转移过程,以及MgO壳层对Cu掺杂的ZnInS量子点和FePt纳米粒子之间电子转移的影响。.上述研究结果对量子点及量子点LED、磁性纳米粒子、以及发光量子点-磁性纳米粒子复合结构的研制具有重要的科学意义,为它们的实际应用提供了物理、化学基础和制备技术。

项目成果

期刊论文数量(41)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
壳层相关的CdSe核/壳量子点发光的热稳定性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    发光学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈肖慧;袁曦;华杰;赵家龙;李海波
  • 通讯作者:
    李海波
Composition-dependent photoluminescence properties of CuInS2/ZnS core/shell quantum dots
CuInS2/ZnS核/壳量子点的成分依赖性光致发光特性
  • DOI:
    10.1016/j.physb.2016.03.025
  • 发表时间:
    2016-06
  • 期刊:
    Physica B: Condensed Matter
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Hua Jie;Du Yuwei;Wei Qi;Yuan Xi;Wang Jin;Zhao Jialong;Li Haibo
  • 通讯作者:
    Li Haibo
Effects of Magnetic Annealing on Structure and Magnetic Properties of L10-FePt/Ag Films
磁退火对L10-FePt/Ag薄膜结构和磁性能的影响
  • DOI:
    10.1007/s10948-015-3060-3
  • 发表时间:
    2015-04
  • 期刊:
    JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY AND NOVEL MAGNETISM
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Liu Mei;Lu Ming;Wang Li;Zhao Jialong;Li Haibo
  • 通讯作者:
    Li Haibo
Enhanced (200) Orientation in FeCo/SiO2 Nanocomposite Films by Sol-Gel Spin-Coating on Al Underlayer
通过在 Al 底层上进行溶胶-凝胶旋涂增强 FeCo/SiO2 纳米复合薄膜的 (200) 取向
  • DOI:
    10.1007/s10948-015-3340-y
  • 发表时间:
    2016-03-01
  • 期刊:
    JOURNAL OF SUPERCONDUCTIVITY AND NOVEL MAGNETISM
  • 影响因子:
    1.8
  • 作者:
    Liu, Mei;Shi, Lijia;Li, Haibo
  • 通讯作者:
    Li, Haibo
Controlled synthesis and magnetic properties of iron-cobalt-phosphide nanorods
铁钴磷化物纳米棒的可控合成及其磁性能
  • DOI:
    10.1039/c6nr04810b
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    Nanoscale
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Yang Weiwei;Wu Xiaoming;Yu Yongsheng;Yang Chunhui;Xu Shichong;Li Haibo
  • 通讯作者:
    Li Haibo

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其他文献

幽门螺杆菌感染过程中特异性抗体消长规律的研究
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  • 期刊:
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    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    岩土力学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李俊如;刘博;李海波
  • 通讯作者:
    李海波

其他文献

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预织构薄膜热磁处理过程中的组织演化规律与高(001)取向度FePt颗粒薄膜的生长机制
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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