北京香蕉视频污视频科技有限公司是一家以實驗儀器研發與生產的高（gāo）新技術企（qǐ）業。公司自成立以（yǐ）來，與全國各高校研（yán）究所建立了長久緊密的合作關係。研究人（rén）員采用中教金（jīn）源的儀器設備，做出了（le）許多光催化成果並在學術上取得（dé）了重大進展。

    北京（jīng）理工大（dà）學應用香蕉视频污视频的光解水製氫係統和（hé）氙燈光（guāng）源（yuán）係統在納米級半導體研究領域取得了巨大成果！

    圖中為張加濤教授在實驗室。實驗室的產品是香蕉视频污视频光解水製氫係（xì）統搭配氙（xiān）燈光源係統，其中光解水製氫係統完成了太陽能光催化分解水製氫體係的能量（liàng）轉化效率與量子產率計算（suàn），實現了光催化分解水製氫（qīng）、光電催化分解水產氫、光催化二氧化碳還原、光催化降解有害氣（qì）體。

   氙燈（dēng）光源係統優（yōu）勢特點：

◆屬高光功率全波段（duàn）光源，波長連續（xù）分布

◆通（tōng）過切換濾光片選定氙燈光源波長

◆采用進口PE氙燈燈泡（pào），軸向散熱模式

◆光催化產氫、降解、首選光源

以下文章內容摘（zhāi）自北京（jīng）理工大學官方微信！

    2017年8月，一篇（piān）題為《膠體納米晶的異（yì）價摻雜（zá）：陽（yáng）離子交換提供摻雜發光和摻雜能級調控新途徑》（ “Heterovalent doping in Colloidal Semiconductor Nanocrystals: Cation Exchange-Enabled New Accesses to Tuning Dopant Luminescence and Electronic Impurities”）的論文，以封麵文章的形式，在國際知名物理（lǐ）化學學術期（qī）刊《美（měi）國（guó）物理化學快報（Journal of Physical Chemistry Letters）》發表（biǎo），並（bìng）受邀以視頻形式在美國化學會網站進行（háng）專題報道。

    該（gāi）雜誌主動約稿的封麵文章（zhāng），來自北京理（lǐ）工大學（xué）材料學院張加（jiā）濤教授團隊，也代表了國際業界對（duì）我校（xiào）在納米級半導體研究領（lǐng）域成果的積極評價。2016年12月（yuè）22日（rì），《美國物理化學快報》向北理工張加濤團隊發來一封（fēng）邀請郵件，邀請為其撰寫一篇展望論（lùn）文（perspective），以介紹北理工在半（bàn）導體（II-VI族，III-V族（zú））納米結構中異價摻雜領域（yù）的研究成果。

“perspective一般由編輯部邀請撰（zhuàn）寫，而非自己投稿，我們的團隊之所以能夠（gòu）為業界所了解，受（shòu）到該刊物的邀（yāo）請，主要是因為我們（men）一直在納米材料與能源化學領域專（zhuān）注半導體納米晶的摻（chān）雜問題，並進行了原創性研究。能夠受邀撰寫（xiě）perspective，並在雜誌的封（fēng）麵發表，我想（xiǎng）這（zhè）是（shì）對（duì）北理工在該領域的研究成果（guǒ），及其在（zài）業內的引領作用，較好的肯定。”作為北京理工大學的首位（wèi）徐特立特聘教授，張加濤這樣談到。2018年3月，因在無機納米材（cái）料化（huà）學領域作出的突出貢獻，張加濤受聘為英國皇家化學會會（huì）士。

用新原（yuán）理、新方法，

在納米間為半導體“擺弄”雜質

    半導體之所以能被廣泛應用在光電領域中，核心原理就是在其微觀（guān）的晶（jīng）格結構中（zhōng）植入了雜質，以改變其電性，實現對光、電、磁（cí）等性質的（de）調控，使其能夠應用在高效（xiào）率發光器（qì）件（jiàn）、太陽能電池、自旋（xuán）電子器件等新型光電、新（xīn）能源器件中。納米技術的興起和蓬勃發展，給予了人們通過直接操縱原子和分子的排布，創造（zào）具有（yǒu）全新功（gōng）能性新物質的可能性。因此，當半導體材料遇到了納米技術，就形成了一個前景廣闊的（de）新研究領域——半導體納米（mǐ）材料。半導體納米材（cái）料憑借（jiè）優（yōu）良的光化學穩定性和諸多未知的材（cái）料特性，引發國際科學（xué）界的廣泛關注與興趣，迅速成為前沿的（de）科學（xué）研（yán）究方向。半導體納米晶材料，或者稱為半導（dǎo）體量子（zǐ）點材料，就是具代表性的半導體納（nà）米材料之一。

    “我們熟知的矽穀就是各國半導體工業聚（jù）集區的代名詞，矽就是一種半（bàn）導體，之所以能夠（gòu）加工成為電子器材，就是因為在純（chún）半導體矽裏（lǐ）加入了雜質，使其純度下降，並產生（shēng）發光、發電等其他性質。”張加濤笑稱自（zì）己做（zuò）的是“1+1＞2”的事。“但我做的不是諸如（rú）矽這（zhè）種傳（chuán）統半導體，而（ér）是更有難度的II-VI，III-V族半導體納米晶材料。”

在半導體納米晶材料的研究中，要（yào）實現材料的廣泛應用，關鍵就是要解決納米級的精準摻雜問題。但是，由於半導體（tǐ）納米晶材料尺寸小（xiǎo），自清潔（或（huò）者說（shuō）自排斥）效應（yīng）使雜質在（zài）其中很不（bú）穩定（dìng），因此，實現精準摻雜難度很大。如何使雜質在半導體納米材料中（zhōng）穩定地發揮作用，就成為了該領域麵臨的（de）一道國際性難（nán）題。

    張加濤帶領研究團隊通過近三年的研究，利用納米化學方（fāng）法，通過選擇不同膦（lìn）配體（tǐ）引發的被摻雜離（lí）子的非晶半導體納米顆粒與主體半導體（tǐ）陽離子之間的離（lí）子（zǐ）交換反（fǎn）應，調控其反應的熱（rè）力學和動力（lì）學過程，實現被摻雜離子在半導（dǎo）體納米晶（II-VI族等）中的深度位置的異價取代性（xìng）摻雜，實現了Ag+，Cu+離子等在II-VI族半導體納米結構（量子（zǐ）點，納（nà）米片，2D薄膜）中的深度取（qǔ）代（dài）性摻雜，並且摻雜濃度可控。該研究方法被國際量子點（diǎn）物理等研究領域知名專家（jiā）所（suǒ）引用，並給予了（le）高度（dù）評價。

    正是基於這樣的研究突破，張加濤團隊實現了II-VI半導體（tǐ）量子點中穩定、高效的摻雜發光（絕（jué）對量子產率可達50%以上（shàng），穩定1年以上），有效避（bì）免了“自清潔”引起的摻雜發光不（bú）穩定性；另一（yī）方麵，利（lì）用Ag+，Cu+的異價取代性摻雜，實現了p型，n型（xíng）II-VI族量子點的製備及摻雜能級調控。此外，他們還利用原位甲基丙（bǐng）烯酸甲酯配體交換，實現了這些摻雜納米晶在有機玻璃裏的宏（hóng）觀尺寸的均勻分散，進一步增大了斯托克斯位（wèi）移（Stokes位移），達到（dào）0.85eV以上，實現了優良的熒光聚集性能。

    “我們的研究通俗點說，就是讓雜質可控（kòng）地固定在納米晶內部的精準位置，這對納米半導體材料的意義重（chóng）大，可以讓雜（zá）質參與到半導體的能量傳導過程，並（bìng）且成為不（bú）消（xiāo）耗能量的（de）真正‘雜質’，從而實現為半（bàn）導體納米材料加入雜（zá）質的‘1+1>2’的（de）效果。”張加濤教授通俗地概括了這一（yī）成果的成效。

     北理工在納米晶材料研究領域取得的研究成果，也得（dé）到了國（guó）際同行的肯（kěn）定，相關研究成果陸續發表（biǎo）在頂級SCI期刊《德（dé）國應用化學》《先進材料（liào）》《NPG亞洲材料》（Nature子刊）以及美（měi）國《物理化學C》雜誌上，值得（dé）一提的是《Nature》雜誌網站還以（yǐ）《量子點：取向（xiàng）連接成納米片》為題對團隊的研究做了專題報道。

     之（zhī）後（hòu），張加濤團隊在異價摻雜納米（mǐ）晶研究的基礎上，又聚（jù）焦貴金（jīn）屬形成金屬/半導體異質納米晶的（de）研究，實現了這一複合結構的進一步能帶工程調控，即在納米尺寸上實現了金屬與摻雜半導體的結合。在取得研究突破的同時，團隊還積極從該半導體材料的特性出發，積極探索其在新能源（yuán）領域的應（yīng）用，所形成的研究成果也相繼（jì）發（fā）表在《先進材料》雜誌上。

“半導體納米材（cái）料形成（chéng）更多種（zhǒng）類的異價摻雜後，組裝成膜可以形成PN結器件（jiàn），也就是由（yóu）不同種基材（cái）組成的半導體基片，進而（ér）可以製作成場效應晶體管、發光二極管（guǎn）、太陽能電池等，這是我在perspective裏提（tí）到的展望。”張加濤說，“新原理、新方法（fǎ），之後才會產生新材料（liào）。我們做的就是探索前沿的原理和（hé）方法，為日後學界和業界新材料的製造、應用提（tí）供指導（dǎo）性意見（jiàn），說不定還（hái）能引發一場材料界的工（gōng）業（yè）革命呢！”說起自己（jǐ）的（de）研究，張加濤非常自豪，“做別人沒有的，才是有趣的！”

敢攻關、敢堅持，

做一流教師，建一流學科

    張加濤對科研工（gōng）作有著異乎尋常的執著，他常對學生講：“世上無難事，隻（zhī）要肯登攀，攀登科學技術高峰，隻要敢想敢做、堅持去做、努力去（qù）做，一定會有所收（shōu）獲。”在國外求學期間，張加濤每天早晨9點進入（rù）實驗（yàn）室（shì），晚上11點才離開，這位被稱（chēng）作“911”先生的張博士每天中午隻在實驗室隔（gé）壁的小屋子（zǐ）裏用半個小（xiǎo）時吃飯，之後便（biàn）又一頭紮進實驗室（shì）中。正是多年來在納米材料化學方麵的鑽研不輟，他帶著豐富的學術研究經驗、卓越的（de）研究成果和執著的科學精神，回國後受邀成為北（běi）京理工大（dà）學首位徐特立特聘（pìn）教授。

    張加濤所在的研究團隊目前有5名教師（shī），均具有海外留學背景（jǐng），團隊研究生保持在40人左右，其中包（bāo）括2名留學生。

    近年來，張加濤以第一作者、通訊作者在《自然》《科學》《德（dé）國應用化學》《先進材料》《納（nà）米快報》等（děng）學術期刊發表了40餘篇論文，ESI高被引3篇（piān）。2013年獲“國家優青”資助以來，發表通訊作（zuò）者論文40餘篇、他（tā）引3000餘次、單篇他引（yǐn）最高710餘次、授權5件、受邀英文專著4部/章。團隊培養博士生曾2次獲得北理工（gōng）優秀博士論文，其中紀穆為博士的（de）博（bó）士論文獲得了第（dì）二屆中國材（cái）料研究學會優秀博士論文獎。

    除了（le）做好一名青年（nián）學者，張加濤（tāo）把成為一名好老師作為自己的目標。張加（jiā）濤非常關注學生們的興趣所在，幫助學生選擇與前沿領域相關並符合個人興趣、特點的課題。他十分鼓勵優秀（xiù）的本科生進入實驗室（shì），提高動手能力和實驗水平。多閱讀（dú）國內外著名（míng）學術期刊的高水平文章，在學習他人經驗的同時逐漸培養自己的獨立思考能（néng）力，也（yě）是他時（shí）常的建議。

    張加濤鼓勵學生在科研方麵培養（yǎng）創新精神（shén），不錯（cuò）過靈感閃現的瞬間。“劉健和（hé）趙倩都是我的碩士生，他們都相繼獲得了北理工優秀畢業論文，在用（yòng）離子交換法製備CdS量子點的（de）實驗時，他們發現（xiàn）本該發黃色熒（yíng）光的量子點發出了紅色（sè）熒光，還非常（cháng）穩定（dìng）。學生以為（wéi）實驗操作（zuò）過程中犯了（le）錯誤，當時找我說明情況時還滿帶愧疚（jiù）之（zhī）情。但（dàn）經過仔（zǎi）細地分析表征後，我發（fā）現這並不是實驗操作過程中的錯誤導致，而是一個新的現（xiàn）象，於是我和學生（shēng）一起深入研究該現象，得出（chū）了異價摻雜所（suǒ）產生的摻雜（zá）性能（néng）新發現，並將這一研究成果發表在了《先進材料》雜誌上。”

     在張（zhāng）加濤看（kàn）來，始終（zhōng）瞄準世界科技前沿，加強基（jī）礎研（yán）究，在原（yuán）始（shǐ）創新領域取得世界一流（liú）的原創性成果一直是團隊努力和堅（jiān）守的方向。2017年12月18日，張（zhāng）加濤與意大利（lì）米蘭比可卡大學Sergio Brovelli教授合作，在國際納米科技權威雜誌《自然（rán）·納米技術》（Nature Nanotech. 2018, 13, 145）發表了新研究成果，研究結果（guǒ）表明通過非磁性雜質（zhì）摻（chān）雜而誘導的激發過程可以獲得光學可轉（zhuǎn）換的磁（cí）性納米半導體材料，實現其光、電、磁學性能有效調控（kòng），促進其在光電自旋器件的應用（yòng）。值得注意的是，該工作的主要（yào）實驗（yàn）工作由意大利米蘭比可卡大學在讀（dú）博士研（yán）究生Valerio Pinchetti及北理工材料學院在讀博士研究生邸秋梅完成，美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室Scott A. Crooker教授進行了磁光性能測試，張加濤及北理（lǐ）工材料學院分別為共同通訊作（zuò）者（zhě）及第二通訊單位。這項成果得益於北理工外國專家引智計劃的支持，也成為學校推進“新材料科學與技術”一流學科建設國（guó）際化的典型範例。

     正是因為有一批像（xiàng）張加濤這樣的優秀教師（shī），北理工沿著“5+3”的一流學科建設之路，步伐堅實地邁向世界一（yī）流。在建設中國特色世界一流大學的宏偉事業中，“張加濤們”將在北理工的發展藍圖上，在自己的人生畫（huà）卷上，寫下一筆筆精彩的篇章。