前沿 | 东大年夜近期科研成果速览_传授_团队

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在多个领域取得新进展

近日，物理学院王金兰教授课题组与其互助者，德国不莱梅大学Thomas Frauenheim教授课题组及美国南加州大学Oleg V. Prezhdo教授在钙钛矿引发态动力学方面取得主要进展，干系成果以“Control of Hot Carrier Cooling in Lead Halide Perovskites by Point Defects”为题揭橥在化学类顶级期刊《美国化学会会志》(Journal of the American Chemical Society) 上。
第一作者是物理学院周兆波博士，东南大学为第一通讯单位，王金兰教授、Thomas Frauenheim教授以及Oleg V. Prezhdo教授为共同通讯作者。

（图片来自网络侵删）

针对如何有效减慢钙钛矿材料中光引发烧载流子冷却问题，王金兰教授及其互助者以实验上已经合成的MAPbI3钙钛矿为例，基于非绝热分子动力学仿照方法，针对钙钛矿材料中常见的本征点毛病进行研究，提出了一种向钙钛矿晶格中引入填隙碘离子来减缓热载流子冷却的新策略，并通过对电子构造和热载流子-声子相互浸染进行剖析，揭示了这一策略背后的潜在物理机制。

打算结果表明，通过引入填隙碘离子，热载流子冷却寿命得到了显著的延长，为实现热载流子的高效利用供应了新的思路。
文章还进一步磋商了氧气对热载流子冷却过程产生的不利影响，对实验上制备高效热载流子光伏器件具有主要的理论辅导意义。

另悉，王金兰教授与美国德克萨斯大学奥斯汀分校刘远越教授团队互助，基于第一性事理的多尺度仿照方法，结合真实电催化反应条件，在单原子稳定性方面取得了最新研究进展，其成果以“Dynamic Stability of Copper Single-Atom Catalysts under Working Conditions”为题在线揭橥于化学领域顶级期刊Journal of the American Chemical Society上。
第一作者是东南大学博士生白晓婉和德克萨斯大学奥斯汀分校博士后赵训华，王金兰教授和德克萨斯大学奥斯汀分校刘远越教授为共同通讯作者。

王金兰教授、刘远越教授团队以单个铜原子嵌入氮掺杂石墨烯为例，利用“恒电势稠浊溶剂化动力学模型”，在真实反应条件下探索了单原子Cu与Cu团簇之间的动态可逆转变机制。
该事情不仅为真实反应条件下发生的重构征象供应了更全面的机理解释，还为设计和开拓具有高性能的电催化剂供应了新思路。

又悉，王金兰教授团队受邀在国际顶级期刊《Chem》(Cell姊妹刊) 上揭橥题为“How Computations Accelerate Electrocatalyst Discovery”的综述论文。
物理学院的凌崇益副教授和王金兰教授分别为文章的第一作者和通讯作者。

团队环绕“打算如何助力电催化剂研发”，结合一些经典例子，从理解和辅导实验两个方面，总结和先容了理论打算在电催化剂研发过程中的主要浸染。

孙岳明教授团队

在《德国运用化学》上揭橥主要研究成果

化学化工学院孙岳明教授带领团队在溶液法有机电致发光器件方向取得主冲要破。
干系成果以 “Exceeding 30% External Quantum Efficiency in Non-doped OLEDs Utilizing Solution Processable TADF Emitters with High Horizontal Dipole Orientation via Anchoring Strategy”为题，在线揭橥在国际顶级期刊《德国运用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。
东南大学博士研究生赵桂敏为第一作者，蒋伟教授为论文的通讯作者。

自热活化延迟荧光(TADF)问世以来，高水平偶极取向的 TADF 分子已成为制备高效率、低本钱的有机电致发光（OLED）器件的空想材料。
相对付繁芜的外部光学工程，在分子层次长进步光输出耦合效率被认为是最大略的手段。
相对付真空蒸镀法，有望实现大面积制备的溶液法加工的OLED器件的EQE仍旧滞后。
有关可溶液法加工的TADF材料水平偶极取向的分子设计谋略还未见宣布。
因此，设计具有高水平偶极取向的新型TADF分子对提升溶液法OLED器件效率具有主要意义。

孙岳明教授团队提出了一种TADF分子锚定策略。
理论仿照结果表明，分子外围锚定基团不仅延长了分子骨架长度，而且拓宽了分子平面。
角度依赖光致发光谱图验证了螺芴基团可以有效地勾引分子偶极取向由各向同性向水平方向转变。
将这类TADF材料作为非掺杂发光层，首次实现了EQE超过30%的溶液法非掺杂OLED器件。

吕俊鹏、倪振华教授团队

在二维材料超快光子学领域取得进展

吕俊鹏、倪振华教授团队与山东大学何京良、张百涛教授团队互助，利用毛病工程提升二维可饱和接管体器件性能，实现了基于二维Bi2O2Se可饱和接管体的高性能的锁模脉冲激光输出。
干系研究成果以“通过二维Bi2O2Se可饱和接管体中的毛病调控实现高输出功率的锁模激光（High output mode-locked laser empowered by defect regulation in 2D Bi2O2Se saturable absorber）”为题，揭橥在《自然通讯》（Nature Communications）。

Bi2O2Se是一种新型的二维光电材料，具有大的非线性接管系数以及良好的空气稳定性。
研究团队通过利用氩等离子体辐照不同韶光来精准调控二维Bi2O2Se中O空位以及Se空位毛病态密度，可有效提高二维Bi2O2Se中光载流子的捕获速率和毛病赞助的俄歇复合速率，进而实现对其可饱和接管参量的调控。
将二维Bi2O2Se作为可饱和接管体运用到全固态锁模激光器中，实现了飞秒锁模激光输出，通过毛病工程对二维Bi2O2Se可饱和接管体进行调控后，锁模激光性能得到了明显提高（功率更高、脉宽更短），实现了665mW、266fs的超短脉冲激光输出。

该项事情为二维材料超快载流子动力学过程以及非线性接管特性调控供应了新路子，并为二维材料超快光子学器件的设计和开拓奠定了理论根本。

张袁健教授团队

在双氧水光合成和肿瘤治疗方面取得主要进展

化学化工学院、江苏省富碳材料器件工程实验室张袁健教授课题组在C5N2提高双氧水光合成选择性和活性用于肿瘤治疗的研究中取得主要进展，干系成果以“Extended Conjugation Refining Carbon Nitride for Non-sacrificial H2O2 Photosynthesis and Hypoxic Tumor Therapy”为题在国际化学领域威信学术期刊Angew. Chem. Int. Ed.在线揭橥。
第一作者为化学化工学院的博士生马进，通讯作者为张袁健教授。

课题组通过调控氮化碳嗪环连接基团，合成出一种新型无金属双氧水光催化剂C5N2，在常氧和乏氧体系中表现出高效和稳定的合成效率，且不须要添加捐躯剂和助催化剂。
在常氧条件下太阳能-化学能转换效率能够达到0.55%，是目前常氧体系中光合成双氧水最具竞争力的催化剂之一；在乏氧环境下光合成双氧水可达698 mM/h，是目前宣布的最高性能。

潘玉峰教授团队

在《美国科学院院刊》上揭橥研究成果

生命科学与技能学院潘玉峰教授团队在《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS）上揭橥研究论文“The doublesex gene regulates dimorphic sexual and aggressive behaviors in Drosophila”，宣布了一个单基因如何掌握本能性行为与攻击行为的两性差异的研究。
本论文第一作者为生科院博士生韩彩虹和讲师彭琼琳博士，潘玉峰教授是唯一通讯作者。

该研究不仅揭示了一个单基因如何调控果蝇性行为和攻击行为的两性差异，同时也提示高度守旧的Dmrt蛋白可能在两个层次上调控动物行为的两性差异：（1）在发育过程中直接或间接地调控了性别特异的神经环路的发育，构建了两性行为差异的构造根本；（2）在行为过程中调控了其表达的神经环路的生理功能，进而调节相应行为的输出强弱。
这些创造也进一步深化了对付人类行为调控的organizational-activational hypothesis理解。

肖睿团队和帝国理工学院宋启磊团队

在《Nature Communications》

上揭橥研究论文

肖睿教授团队与帝国理工学院宋启磊副教授团队在国际著名期刊“Nature Communications”上揭橥了题为“Precursor engineering of hydrotalcite-derived copper-based redox sorbents for reversible and stable thermochemical oxygen storage”的论文，宣布了该团队在化学链高活性、高稳定性载氧体运用于清洁燃烧碳捕集技能的最新研究成果。
肖睿教授、帝国理工学院宋启磊副教授和Paul Fennell教授为论文的共同通讯作者。

团队开拓了一种新的高性能载氧体材料合成方法，设计制备了耐烧结的铜基氧化还原载氧体。
通过调控铜镁铝水滑石先驱体的材料化学和合成工艺，实现纳米级分散的稠浊铜氧化物质料，抑制循环过程中铝酸铜的形成。
实验结果表明，900摄氏度高温条件下，该载氧体材料的反应活性高、循环稳定性能好。

该材料成功制备为高活性、高稳定性载氧体材料的设计供应了新思路，有望办理载氧体高温烧结的关键瓶颈问题。
该事情不仅为化学链燃烧技能供应了一种有效通用策略，还可以用以辅导设计高性能载氧体材料用于热化学储能、化学链制氢、太阳能硅电池制造过程中氩气回收等碳中和技能。

电子科学与工程学院研究团队

在纳米光学领域取得主要进展

电子科学与工程学院研究团队在国际顶级期刊《Nano Letters》上揭橥了题为“Nanoscale Valley Modulation by Surface Plasmon Interference”（利用表面等离激元干涉实现纳米尺度的能谷调制）的研究论文。
论文提出通过面内相关的表面等离激元干涉（SPI）场来引发和调制激子，在纳米尺度实现了对激子能谷自由度的编辑与检测，为未来集成化、小型化半导体能谷器件的研发供应了理论与实验根本。
电子科学与工程学院显示中央博士生周桓立为第一作者，张彤教授为通讯作者。

此项事情揭示了表面等离激元干涉场模式与能谷激子态的耦合机理，打破了光学衍射极限的限定，为在纳米尺度实现能谷激子量子态的调控供应了理论与实验根本。
有望建立小型化、集成化的全光能谷器件平台，未来可运用于光子集成芯片技能、智能量子信息调控、纳米显微操控、光量子信息存储等领域。

END

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