《磁、力、電、光多場調控低維氧化鋅基複合納米材料》是依託南京大學，由鐘偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：磁、力、電、光多場調控低維氧化鋅基複合納米材料
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：鐘偉
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
調控電子自旋通常都是由外加磁場來實現的，如能實現電、光、力、熱等多場調控，可使器件的設計增加更多的自由度，有望實現快速、低耗及微型化。納米材料中磁、力、電、光等物理性能間的相互耦合和調控在基礎研究領域及微納米器件設計方面都具有重要意義。本項目針對兩類ZnO基複合納米材料： ZnO/氧化物磁性材料組成的複合納米線和ZnO/磁相變合金（如Tb-Dy-Fe合金）組成的複合薄膜，系統研究結構、組成、尺寸和維度對材料物性的影響；研究磁性、輸運性質、以及光學性能之間的相互影響，從理論和實驗上揭示出複合納米材料的物理性能與微結構之間的內在聯繫；系統研究ZnO複合薄膜材料的力-電耦合效應，磁-力耦合效應，理解複合納米體系磁電耦合的物理機制；研究單根ZnO複合納米線的輸運性質；研究磁場、電場對複合納米體系發光性能以及光催化性能的影響，為實現ZnO複合納米材料性能的多場調控提供翔實可靠的理論依據。
結題摘要
通過將具有不同性質的兩種或者多種材料進行複合，合成出的複合材料可由於乘積效應而具有單一組分材料所不具備的新性能，同時增加了調控材料性能的自由度，實現多場調控材料物理性能的目的。本項目研究了兩類ZnO複合納米材料：ZnO與氧化物磁性材料組成的一維複合納米體系和ZnO與磁相變合金組成的複合薄膜體系的合成，系統研究了各種形貌ZnO納米材料可控合成條件，摸索出形貌控制的關鍵因素；以鹼式醋酸鋅納米片為基元，改變溶劑種類（水、乙醇、甲醇）和陰離子類別（醋酸根、硝酸根、碳酸根、氯離子），在非常溫和的條件下（60 oC）自組裝出各種形貌的ZnO納米結構。設計、合成了具有核/殼結構的多孔Co3S4/CoP複合納米棒並系統研究了其析氫催化性能。析氫催化反應研究結果表明，Co3S4/CoP納米棒具有比單純的Co3S4和CoP更為優異的催化析氫性能，這是由於Co3S4核心與多孔的CoP外殼之間的協同效應所致；設計合成了一種CoPS納米顆粒負載於超薄基底的複合結構來用於電催化全解水。結果證明該樣品不僅具有較小的析氫、析氧過電位，較低的Tafel斜率，還展現出了較好的穩定性。這主要得益於Al2O3基底有效防止了CoPS納米顆粒的團聚，確保了活性位的充分暴露。設計、合成出201型MoS2-Ni-CNTs複合納米結構材料，實驗結果表明該複合物具有非常優異的微波吸收性能，是優異的輕質、寬頻、高效微波吸收材料。本項目共發表SCI論文25篇，培養博士研究生7名，碩士研究生6名。
