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北京香蕉视频污视频科技有(yǒu)限公司是一(yī)家以實(shí)驗(yàn)儀(yí)器(qì)研發與生產的高新(xīn)技術企業。公司自成立以來,與全國各高校研究所建立了長久緊密的合作關係。研究人員采用香蕉视频污视频的(de)儀(yí)器設(shè)備,做出了許多光(guāng)催(cuī)化成果並在學術(shù)上取得(dé)了(le)重大進展。
北京理工大學應(yīng)用中教金(jīn)源的光解水製氫係統和氙燈光源(yuán)係統在(zài)納米級半導體研究(jiū)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(guāng)解水製氫係統搭配氙燈光(guāng)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(qīng)體係的能量轉化效率與(yǔ)量子產(chǎn)率(lǜ)計算,實現了光催化(huà)分解水製氫、光電催化分解水產氫、光催化二(èr)氧化碳還原、光催化降解(jiě)有害氣體。
氙燈光源係統優勢特點:
◆屬高光功率全波段光源,波長連續分布
◆通過切換濾光片選定氙(xiān)燈光源波長(zhǎng)
◆采用進口PE氙燈燈泡,軸向散熱模式
◆光催化產氫、降解、推薦光源
以下文章內容摘自北京理工大學官方(fāng)微信!

2017年8月,一篇題為《膠體(tǐ)納米晶的異價摻雜:陽離子交換提供摻雜發光和摻雜能(néng)級調控新途徑(jìng)》( “Heterovalent doping in Colloidal Semiconductor Nanocrystals: Cation Exchange-Enabled New Accesses to Tuning Dopant Luminescence and Electronic Impurities”)的論文,以(yǐ)封麵文章的形式,在國際知名物理化學學術期刊《美國物理化學快報(Journal of Physical Chemistry Letters)》發表,並受邀以視頻形式在美國化學會網站進行專題報道。
該雜誌主動約稿的封(fēng)麵文章,來自(zì)北(běi)京理工大學材料學院張加濤教授團隊,也代(dài)表了國際業界對我校在納米(mǐ)級(jí)半導(dǎo)體研究(jiū)領域成果的積極(jí)評價。2016年12月22日,《美國物理化學快報》向北(běi)理工張加濤團隊發來一封邀(yāo)請郵件,邀(yāo)請為其(qí)撰寫一篇展望(wàng)論文(perspective),以介紹北理工在(zài)半導體(II-VI族,III-V族(zú))納米結(jié)構中異價摻雜領域的研究(jiū)成果。
“perspective一(yī)般由編輯部邀請撰寫,而(ér)非(fēi)自己投稿,我(wǒ)們的團隊之所以能夠為業界所了解,受到該刊物(wù)的邀請(qǐng),主要是因為我們一直在納米材料與能源化學領域專注半導體納米晶的摻雜問題,並進行了原創性研究。能夠受邀撰寫perspective,並在雜誌的封麵發表,我想這(zhè)是對北理工在該領域的研究成果,及其在業內的引領作用,最好的肯定。”作為北京理工大學的首位徐特立特聘教授,張加濤這樣談到。2018年3月,因在無機納(nà)米材料(liào)化學領域作出的突出貢獻,張加濤受聘為英(yīng)國皇家(jiā)化學會會士。
用新原理、新方法,
在納米間為半導體“擺(bǎi)弄”雜(zá)質

半導體之所以能被廣泛應用在光電領域中(zhōng),核心原理就是在(zài)其微觀的晶格(gé)結(jié)構中植入了雜質,以改(gǎi)變其電性,實現對光(guāng)、電、磁等性(xìng)質的調控,使其能夠應用在高效率(lǜ)發光器件、太陽能電池、自旋電子器件等新型光電、新能源器件中(zhōng)。納米技術的(de)興起和蓬勃發(fā)展,給予了(le)人們通過直接操縱原子和分子的排布,創造具有全新功(gōng)能性新物(wù)質的可能性。因此,當(dāng)半導體(tǐ)材(cái)料遇到了納米技(jì)術,就形成了一個前景廣闊(kuò)的新研究領域——半導體納(nà)米材料。半導體納米材料憑借優良的光(guāng)化學穩定性和諸多未知的材料特性,引發國際科學界的廣泛關注與興趣,迅速(sù)成為前沿的科學研究(jiū)方向。半導體(tǐ)納米晶材料,或者稱為半導體量子點(diǎn)材料,就是具代表性的半導體納米材料之一。
“我(wǒ)們熟知的矽穀就是各國半導體工業聚集區的(de)代名詞,矽就是一種半導體,之所以能夠(gòu)加工成為電子器材,就是因為在純(chún)半導體矽裏加入了雜質,使其純度下降,並產生發光、發電等(děng)其他性質。”張(zhāng)加濤(tāo)笑稱自己做的是“1+1>2”的事。“但我做的不是諸如矽這種傳統半導體,而是更有難度的II-VI,III-V族半導體納米晶材料。”
在半導(dǎo)體納米晶材料的研究中,要實現材料的廣泛應用(yòng),關鍵就是要解決(jué)納米級的精準摻雜問題。但是,由於半導(dǎo)體納米晶材料(liào)尺寸小,自清潔(或者說自排斥)效應使雜質在其(qí)中很(hěn)不穩定,因(yīn)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穩定地發揮作用,就成為了該(gāi)領域麵臨的一道(dào)國際性難題。

張加濤帶領研究團隊通過近三年的研究,利用納(nà)米化學方法,通過(guò)選擇不(bú)同膦配體引發的被摻雜離子的非晶半導體納米顆粒(lì)與主體(tǐ)半導體陽離子之(zhī)間的離子交換反(fǎn)應,調控其(qí)反應的(de)熱力學和動力學過程,實現被摻雜離子在半導體納米晶(II-VI族等)中的(de)深度位置的異價取代性摻雜,實現了Ag+,Cu+離子等在II-VI族半導體納米結構(量子點,納米片,2D薄膜)中的深度(dù)取(qǔ)代性(xìng)摻雜(zá),並且摻雜濃度可控。該研究方法被國際量子點物理等研究領域知名專(zhuān)家所引用,並給予了高度(dù)評價。
正是基於這樣的研(yán)究突破,張加濤團(tuán)隊實現了II-VI半(bàn)導體量子點中穩定、高(gāo)效(xiào)的摻雜發光(絕對量子產(chǎn)率可達50%以上(shàng),穩定1年以上(shàng)),有效避免了“自清潔”引起的摻雜發光不穩定性;另一方麵,利用Ag+,Cu+的異價取代性摻雜,實現了p型,n型II-VI族量子點的(de)製備及摻雜能級調控。此(cǐ)外,他們還利用原位甲基丙烯酸甲(jiǎ)酯配體(tǐ)交換,實現(xiàn)了這些摻雜納米晶在有機玻(bō)璃裏的宏觀尺(chǐ)寸的均勻分散,進一步增大了斯托克斯位(wèi)移(Stokes位移),達到0.85eV以上,實(shí)現了優良的熒光聚集性能。
“我們的研(yán)究通俗點說,就是讓雜質(zhì)可控地固(gù)定在(zài)納米晶內部的精準位置,這對納米(mǐ)半導體(tǐ)材料的意義重大,可(kě)以讓雜質參與到半導體的能量傳導過程,並且成為不消耗能量的真正‘雜(zá)質’,從而實現為半導(dǎo)體納米材料加入雜質的‘1+1>2’的效果。”張加(jiā)濤教授(shòu)通俗地概括了這一成果的成效。
北理工在納米晶材料研究領域取得的研究成(chéng)果,也得到了國際同行的肯定,相關研究成果陸續發(fā)表在(zài)頂級SCI期刊《德國應用化學》《先進材料(liào)》《NPG亞洲材料》(Nature子刊)以(yǐ)及美國《物理化學C》雜誌上,值(zhí)得一提的(de)是《Nature》雜誌網站還以《量子點:取向連接成(chéng)納米片》為(wéi)題對團隊(duì)的研究做了專題報道。
之後,張加濤(tāo)團隊在異價摻雜納米晶研究的基礎上,又聚焦貴金屬形成金屬/半導體異質納米晶的(de)研究(jiū),實現了這一複合結構的進一步能帶工程調(diào)控,即在納米尺寸上實現了金屬(shǔ)與摻雜半導體的結合。在取得研究突(tū)破的(de)同時,團隊還(hái)積極從該半導體材料的特性出發,積極探索其(qí)在新能源領域的應用,所形成的研究成果也相繼(jì)發表在《先進材料》雜誌上。
“半導體納米材料形成更多種類的異價(jià)摻雜後,組裝成膜可以形成PN結器件,也就是由不(bú)同種基材組成的半導體基片,進而可以製(zhì)作(zuò)成場效應晶體管、發光二極管、太陽能電(diàn)池等,這是我在perspective裏提到的展望。”張加濤說,“新原理、新方法,之後才會(huì)產生(shēng)新材料。我(wǒ)們做的就是探索前沿的(de)原理和方法,為日後學界和業界新材料的製造、應用提供指導性意見,說(shuō)不定還能引發一場材料界的工業革命呢!”說起自己(jǐ)的研究,張加濤非常自豪,“做別人沒(méi)有的,才是有趣的!”
敢攻關、敢堅持(chí),
做一流教師,建一流學科

張加濤對科研(yán)工作(zuò)有著異乎尋(xún)常的執著,他常對學生講:“世上無難事,隻要肯登攀,攀登科學技術高峰,隻要敢想敢做、堅持去做、努力去做,一定會(huì)有(yǒu)所收獲。”在國外求學期間,張加濤每天(tiān)早晨9點進入實驗室,晚上(shàng)11點才離開,這位被稱作“911”先生的張博士(shì)每天中午隻在實驗室隔壁的小屋(wū)子裏(lǐ)用半個小時(shí)吃飯,之後(hòu)便又一頭紮(zhā)進實驗室中。正是多年來在納米材料(liào)化學方麵的鑽研不輟(chuò),他帶著豐富的學術研究經驗、卓越的研(yán)究成果和(hé)執著的科學精神(shén),回國後受邀成為北京理工大(dà)學首位(wèi)徐特立特(tè)聘教授。
張加濤所在的研究團隊目前(qián)有5名教師,均具有海外留學背景,團(tuán)隊研究生保持(chí)在40人左(zuǒ)右,其中包括2名留學生。
近年來,張加濤以第一(yī)作者、通(tōng)訊作者在《自然》《科學》《德(dé)國應用(yòng)化學》《先進材料》《納米快報(bào)》等學術期刊發表(biǎo)了40餘篇論(lùn)文,ESI高被引3篇。2013年獲“國(guó)家優青”資助以(yǐ)來,發表通訊作者論文40餘(yú)篇、他引3000餘次、單(dān)篇他引高達710餘次、授權5件、受(shòu)邀英文專著4部/章。團隊培養博士生(shēng)曾2次(cì)獲得北(běi)理工優秀博士(shì)論文,其中紀穆為博士的博士論文(wén)獲得了第二屆中國材料研究學會優秀博士論文獎(jiǎng)。
除了做好一名青年學者,張加濤把成為一名好老師作為自己(jǐ)的(de)目標。張加濤非常關注學生們的興趣所在,幫助(zhù)學(xué)生選擇與前沿領域相關並(bìng)符合個人興(xìng)趣(qù)、特點的課題。他十(shí)分(fèn)鼓勵優秀的本科生(shēng)進入實驗室,提高動手能力和實驗水(shuǐ)平。多閱(yuè)讀國內外著名學術期刊的(de)高水平文章,在學(xué)習他人經驗的同時逐(zhú)漸培養自(zì)己的獨立(lì)思考能力,也是他時常(cháng)的建議。
張加濤鼓勵學(xué)生在科研方麵培養創新精神,不錯過靈感閃(shǎn)現的瞬間。“劉健和趙倩都是我的碩(shuò)士生,他們都相繼獲得(dé)了北(běi)理工優秀畢業(yè)論文,在用(yòng)離子交換法製備CdS量子點的實驗時(shí),他們發現本該發黃色熒光(guāng)的量子點發出了紅色熒(yíng)光,還非常穩定。學生(shēng)以為實驗操作過程(chéng)中犯(fàn)了錯誤(wù),當時找我說明情況時還滿帶愧疚之情。但經過仔細地分析表征後,我發現這並不是實驗操作過程中的錯誤導(dǎo)致(zhì),而是一(yī)個(gè)新的現(xiàn)象,於是我和學(xué)生一起深入研究該(gāi)現象,得出(chū)了異價摻雜所產生的摻雜(zá)性(xìng)能新發現,並(bìng)將這一研究成果發表在(zài)了(le)《先進材料》雜誌上(shàng)。”
在張加濤看來,始終(zhōng)瞄準世界科技前沿,加強(qiáng)基礎研究,在原(yuán)始創新領域取得世界一流的原創性成果一(yī)直是團隊努力(lì)和堅守的方(fāng)向。2017年12月18日,張加濤與(yǔ)意大利米蘭比可卡大學Sergio Brovelli教授合作,在國際納(nà)米科技權威(wēi)雜誌《自(zì)然·納米技術》(Nature Nanotech. 2018, 13, 145)發表了新研究成果,研究結果表明通過非磁性雜質摻雜而誘導的激發過程可以獲得光學(xué)可轉換的磁(cí)性納米半導體(tǐ)材料,實現其光、電、磁學性能有(yǒu)效(xiào)調控,促進其在光電(diàn)自旋器件的應用。值得注意的是,該工作的主要實驗工作由意大利(lì)米蘭比可卡大學(xué)在讀博士研究生Valerio Pinchetti及北理(lǐ)工材料學院在讀博士研究生邸秋梅完成(chéng),美(měi)國洛斯阿拉莫斯國家實驗室Scott A. Crooker教授進行了磁光性能(néng)測試,張加濤及北理工(gōng)材料學院分別為共同通訊(xùn)作者及第二通訊(xùn)單位。這項成果得益於北理工外國專家引(yǐn)智計劃的支持,也成為(wéi)學(xué)校推進“新材料科學(xué)與(yǔ)技術”一流學科建設國(guó)際化(huà)的(de)典型範(fàn)例。
正是因(yīn)為(wéi)有一批(pī)像張加(jiā)濤這樣的優秀教師,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流。在建設中(zhōng)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(zài)自己的人生畫卷上,寫下一筆筆(bǐ)精彩的篇章。