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纳米晶杂化材料

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产品介绍
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1.成果介绍
有机无机杂化发光材料是一类重要功能性杂化材料,因无机物与有机物在分子水平或纳米尺寸复合和杂化,使其制得的杂化材料同时兼具无机和有机组分的优良特性、便于分子“剪裁”、实现分子设计、易于加工成型,甚至出现杂化前没有的特性和规律,因此在光学、电学、磁学和生物学等科技领域具有重要应用,引起各国科学家的极大关注,正在成为发光材料的研究热点。近年来,应用有机高分子和表面活性剂等修饰改性无机纳米晶(ZnS,CdS,CdTe,CdSe),使其稳定性有很大的提高。包裹在无机纳米晶粒子外的有机表面活性剂或有机高分子形成保护膜,使纳米晶粒子表面钝化,同时使无机纳米晶粒子隔离减少纳米粒子间的相到作用及粒子团聚。基于此种有机无机发光材料的独特性能,本项目是国家自然基金、江苏省自然基金、江苏省高校自然基金支持项目,本课题组展开了广泛而系统的研究,目前已发表相关论文5篇,其中4篇被SCI收录。
2.工艺路线、技术特点等
本课题组正从有机无机杂化发光材料方向入手,制备富含镉离子的聚合物,采用原位聚合的方法制得有机无机发光材料,选择CCTP的聚合手段制备分子量可控的有机物配体,利用乳酸为配体制备生物相容性好的发光材料。
技术特点:
(1)开展CCTP聚合手段制备分子量可控的聚合物配体的系统研究工作,填补这一领域的许多研究空白;
(2)发展相关农药的手性分离和代谢分析方法;
(3)利用原位聚合的方法解决有机无机杂化材料光学均匀性差的问题。
3.应用及经济效益
随着科学技术的发展,电子显示技术也在不断地更新换代。由于聚合物柔性、成膜及易于加工成型的特性,聚合物与纳米晶的组装得到实际应用。如发光二极管:将目前已经发展得较为成熟的无机纳米晶(CdSe,CdS,CdTe)与聚合物(PPV,PF,PMMA,PS)相结合,聚合物发光二极管。所制得的OLED具有众多优势:无需背光灯、体质轻薄、可视角度大、并且能够显著节省电能。目前美国、日本正致力于发展OLED并在逐步占领此类市场,中国正加大力度开发研究OLED产品。
如太阳能电池:非硅太阳能电池中应用较多的多元化合物薄膜太阳能电池主要就包括砷化镓化合物,硫化镉,碲化镉及铜锢硒薄膜电池。应用硫化镉,碲化镉多晶薄膜电池的效率较高,成本低,且可大规模生产。
4.介绍市场等
据Dataquest的统计资料显示,目前全世界共有136 个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中,其中有95个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。1998年,全世界生产的太阳能电池,其总的发电量达1000兆瓦,1999年达2850兆瓦。2000年,全球有将近4600家厂商向市场提供光电池和以光电池为电源的产品。目前,许多国家正在制订中长期太阳能开发计划,准备在21世纪大规模开发太阳能,美国能源部推出的是国家光伏计划,日本推出的是阳光计划。多元化合物薄膜太阳能电池作为太阳能电池中的一大类,随着普及太阳能电池的热潮,无机纳米晶(CdSe,CdTe,CdS)都将会大幅发展,同时会吸收更多的研究者致力于此研究。
同时伴随着中国经济的持续和高速发展带动了照明电器行业的发展。大量的基础设施,如机场、铁路、公路、港口等都需要照明,而城市化的快速进程也带来对照明电器的大量需求。无论是国际照明行业巨头、还是国内众多的照明企业,都不会舍弃这个巨大的、增长中的市场。中国经济的发展也日益带动节能和环保的照明产品的市场,以期缓解当今世界石油、煤炭、天然气等主要能源正面临资源枯竭的危险。此时一种环保、节能、高效的固态电光源——半导体发光二极管(LED)应运而生,这些也保证了无机纳米晶的市场应用。
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