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Nature Communication《自然•通讯》报道黄维院士团队开发聚合物长余辉的新进展
近日,南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院黄维院士带领团队在有机长余辉发光领域再次取得重大突破性进展,设计并开发了一系列新型聚合物长余辉材料,相关成果于19年9月18日在线发表在国际顶尖学术期刊Nature Communications(《自然·通讯》)上。 长余辉发光是指发光材料撤去激发光源后,仍能持续发光数秒至数小时的一种发光现象。长余辉发光材料俗称“夜明珠”,即使在黑暗中,也能发出夺目的光芒,被古代帝王奉为稀世珍宝。长余辉发光材料被广泛应用于夜间应急指示、仪表显示、光电子器件以及国防军事等领域、特别是近年来凭借其长寿命、大的斯托克斯位移以及丰富的激发态性质被用于防伪、加密以及生物成像等一些前沿科学领域。与无机长余辉材料相比,室温有机长余辉材料具有较好的生物相容性、导电性,加之成本低廉、结构易修饰等优点,备受人们关注。近几年,有机长余辉材料得到了快速发展,然而这类材料主要集中在晶体小分子和主客体掺杂体系。由于晶体小分子体系的结晶性和主客体掺杂体系的相分离等问题,限制了材料的实际应用。聚合物材料具有柔性、质轻、可旋涂、可拉伸等诸多优势,在柔性电子领域展现出巨大应用潜力。然而,如何实现聚合物材料的长余辉发光是该领域的挑战之一。 针对这一问题,南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院黄维院士和南京工业大学安众福教授带领的科技创新团队提出通过离子键锁定发光单元,在聚合物共价键的协同作用下,实现了离子型聚合物的长余辉发光,发射寿命长达2.1 s。实验数据和理论计算表明该类聚合物材料具有室温长余辉的原因是离子键抑制了发光单元的非辐射跃迁。该设计理念不仅适用于芳香型的聚合物材料体系,也是适用非芳香型的聚合物材料体系。此外,他们还首次报道了激发波长依赖的聚合物长余辉发光现象,实现余辉颜色从蓝到橙颜色可调。并且,该类材料在温度高达170 oC下,依然保持可视化长余辉发光。这一研究成果赋予传统的聚合物材料新的性能,加之材料来源广、成本低,在柔性显示、照明、数据加密以及生物医学等领域具有很大的应用前景。 作为国际上有机长余辉发光的开拓者,黄维院士团队一直致力于对有机长余辉发光新材料的开发、新机理的研究以及新应用的探索,继在单一组分有机半导体中实现长余辉发光、进而首次实现单一有机晶体材料下的多彩长余辉发光以来,此项研究成果再次实现了长余辉发光领域的重大突破。相关研究工作以“Enabling long-lived organic room temperature phosphorescence in polymers by subunit interlocking”为题于Nature Communications(《自然•通讯》在线发表,黄维院士、安众福教授为该论文的通讯作者。该研究工作得到了国家重大科学研究(973)计划、国家自然科学基金委面上项目、江苏省杰出青年科学基金等项目的支持。
南京邮电大学 2021-04-26
黄维院士团队在全无机钙钛矿纳米晶闪烁体研究方向取得重要进展
近日,由南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院、省部共建有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地黄维院士、新加坡国立大学化学系刘小钢教授(教育部长江讲座教授)以及福州大学杨黄浩教授带领的国际合作团队在长期研究的基础上,发现了一类含有铯和铅重原子成分的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体,在X射线闪烁体研究领域取得突破性的重大进展。相关研究成果已发表在《自然》杂志。   X射线成像技术广泛应用于医学诊断、国防工业、核技术和辐射安全检测等重要领域,X射线技术应用中的核心器件是闪烁体材料,它可将高能X光子转化为低能量的可见光,以实现X射线检测与成像,常用于辐射探测和安全防护。但是,目前绝大多数的闪烁体材料在高温条件下煅烧合成,不仅价格昂贵,而且对X射线光子能量的转化效率有限,同时其辐射发光波长也不易调控,此次黄维院士团队的新发现使解决X射线检测与成像技术中这一技术难题成为可能。   相较于传统闪烁体,基于全无机钙钛矿纳米晶制备而成的新型闪烁体在可见光区可调谐,对X射线具有非常高效的辐射发光响应,不仅实现了基于该新型闪烁体的彩色辐射发光显示,还证实了该纳米材料在超灵敏X射线检测和高分辨X射线成像技术领域的应用。研究发现表明铯和铅重原子成分能够使闪烁体具有较强的X射线吸收能力、高效的三重态发光特征、可调控的电子能级结构以及较快的辐射发光速率。利用该类无机材料的本征特性以及简易廉价的纳米合成技术,黄维院士团队实现了对X射线光子的高效转化和发光颜色的精细调控,为多彩辐射发光显示技术和超灵敏X射线检测与成像技术发展提供坚实的基础。此外,新型闪烁体的发现为制备大面积柔性闪烁体膜提供了可能性,可极大地提高X射线检测与成像灵敏度,降低X射线在医学诊断和X光机安全检查等方面的辐射使用剂量,使得基于X光的应用更加安全。   该研究成果对X射线闪烁体材料的发展与应用具有极为重要的科学意义,为实现闪烁体材料的性能调控提供了全新思路和途径。这类钙钛矿纳米晶闪烁体的出现,不仅能够大大促进X射线检测技术与成像原理在医学成像、国防工业、安全检查和高能物理研究等众多传统领域的进一步发展,同时也在基于纳米发光材料的新兴领域如光动力疗法具有广阔的应用前景。   相关研究工作以“All-inorganic Perovskite Nanocrystal Scintillators”为题于8月27日于Nature杂志在线发表,我校信息材料与纳米技术研究院黄维院士为本论文的共同通讯作者。该研究工作得到了国家重大科学研究(973)计划(2015CB932200 钙钛矿型太阳电池的基础研究)和国家自然科学基金(21635002, 21471109, 21210001、21405143)的支持。   据悉,2014年以来,黄维院士领衔的创新团队已相继在《自然》(Nature)《自然•材料》(Nature Materials)《自然•纳米技术》(Nature Nanotechnology)《自然•光子学》(Nature Photonics)和《自然•通讯》(Nature Communications)等国际顶尖学术期刊上发表一系列重要学术成果。此次发现的全无机钙钛矿纳米晶闪烁体实现多彩辐射发光和超灵敏X射线检测,是该团队在Nature系列期刊上的又一佳作,标志着该团队在高端人才引育、科研成果体现、交叉学科建设和国际交流合作等方面取得突出成效,同时,进一步夯实了南京邮电大学建设世界一流学科的学术基础。
南京邮电大学 2021-04-26
【央视网】高教前沿—对话重庆医科大学校长 黄爱龙
高教前沿—对话重庆医科大学校长 黄爱龙
云上高博会 2023-04-13
苏云金芽胞杆菌高效杀虫工程菌WG-001
可以量产/n成果简介:“苏云金芽胞杆菌高效杀虫工程菌”是国家科技部863研究计划,为了构建我国自有的苏云金芽胞杆菌基因工程菌,从1800个菌株中筛选出不同特异性的高毒力菌株,从中克隆了8种杀虫晶体蛋白基因,并将含有cry1Ac-P20的特异位点重组质粒导入对棉铃虫高毒力的野生菌株YBT-1520,获得了高效工程菌WG-001。该工程菌是我国拥有的自有知识产权的新一代苏云金芽胞杆菌杀虫剂基因工程菌,是我国第一个被批准进入环境释放、中试研究和商业化生产的苏云金芽胞杆菌杀虫剂基因工程菌。该工程菌杀虫晶体蛋
华中农业大学 2021-01-12
一种增强光热转化效应的核壳金纳米粒
本发明提供一种具有增强光热转化效应的核壳金纳米粒,以金为壳,药物为核,将酸根类药物装载于中空金纳米粒的中空结构中,组合成新型的核壳结构金纳米粒,其在波长700~900nm近红外光区有特征峰吸收,粒径为30~200nm。在光热作用下,金纳米粒结构变得疏松而触发药物的释放,进而发挥化学治疗作用。在近红外光照射下(波长700~900nm),呈现增强的光热转化能力,进而在肿瘤部位产生热疗作用,同时能够产生热疗和化疗的双重功效,两种治疗方式协同起效,有助于更加全面和彻底地杀灭肿瘤细胞,能显著提高对肿瘤的治疗效果,在制备肿瘤治疗药物中的应用。
浙江大学 2021-04-13
苏云金芽孢杆菌杀虫晶体蛋白的结构与功能研究
相对于人类病原微生物,生物防微生物与宿主互作的分子机理研究起步较晚。对杀虫防病功能蛋白质的结构和功能进行分析,不仅对揭示这些蛋白分子的作用机理具有重要意义,同时也是构建新型高效广谱微生物农药的基础。本项目选择我国分离的苏云金芽胞杆菌中具有自主知识产权的重要的杀虫功能基因,通过解析其蛋白质的空间构象和开展生物学功能研究,揭示这些蛋白质的分子作用机理。同时进行蛋白与昆虫中肠蛋白的互作,以明确其在昆虫中肠的作用靶点,为分子设计此类蛋白以提高毒力和扩大杀虫谱提供科学的理论依据。
北京理工大学 2021-04-13
一种可消除预运动的霍普金森拉杆装置
本发明公开了一种可消除预运动的霍普金森拉杆装置,包括同轴套设的外管和内管,外管内壁与内管外壁之间具有间隙,所述内管上套设有管状子弹,所述管状子弹上套设有密封滑动圈,管状子弹和密封滑动圈位于外管内壁与内管外壁之间,所述外管和内管的一端通过焊接连接,另一端设有支撑件,所述外管上开设有接头,所述接头位于焊接端与管状子弹之间。本发明提供的可消除预运动的霍普金森拉杆装置,采用由外管和内管组成的双层拉杆结构,设计合理,可有效解决现有技术中拉杆出现预运动的问题,使得采集到的实验数据更加精确,有效的提高了实验的成功率。
西南交通大学 2016-10-25
模拟酶催化增强的纳米金暗场免疫组化新方法
纳米金由于具有独特的光学性质和表面生物分子偶联能力以及新发现的模拟酶功能,而在生物医学检测中有重要的应用价值。将特异性抗体偶联在金纳米颗粒上构建纳米探针,可以特异地标记肿瘤细胞,一方面可以利用其模拟酶特性进行显色和显微镜读片,用来有效替代传统的天然酶标记显色技术;另一方面,可以利用纳米金暗场成像的功能,通过暗场显微镜读片,从而省略了酶底物显色的步骤和成本,同时可以突破前一种技术只能定性判读的局限性,实现基于暗场光散射图像分析的定量检测,使得定量免疫组化检测成为可能。经过多年研发与攻关,我们已经成功实现针对恶性淋巴瘤的特异标记及双模式检测(模拟酶明场显色和暗场成像)技术建立,实现针对临床乳腺癌Her2检测的模拟酶增强暗场免疫组化定量判读,建立了定量判读图像分析软件,完成临床病例检测120例,检测灵敏性优于95%,特异性优于90%,对推动临床定量免疫组化技术及实现更精准的病理诊断具有重要意义。
东南大学 2021-04-10
模拟酶催化增强的纳米金暗场免疫组化新方法
纳米金由于具有独特的光学性质和表面生物分子偶联能力以及新发现的模拟酶功能,而在生物医学检测中有重要的应用价值。将特异性抗体偶联在金纳米颗粒上构建纳米探针,可以特异地标记肿瘤细胞,一方面可以利用其模拟酶特性进行显色和显微镜读片,用来有效替代传统的天然酶标记显色技术;另一方面,可以利用纳米金暗场成像的功能,通过暗场显微镜读片,从而省略了酶底物显色的步骤和成本,同时可以突破前一种技术只能定性判读的局限性,实现基于暗场光散射图像分析的定量检测,使得定量免疫组化检测成为可能。经过多年研发与攻关,我们已经成功实现针对恶性淋巴瘤的特异标记及双模式检测(模拟酶明场显色和暗场成像)技术建立,实现针对临床乳腺癌Her2检测的模拟酶增强暗场免疫组化定量判读,建立了定量判读图像分析软件,完成临床病例检测120例,检测灵敏性优于95%,特异性优于90%,对推动临床定量免疫组化技术及实现更精准的病理诊断具有重要意义。
东南大学 2021-04-13
一种用红土型选金尾矿烧制陶粒的方法及其产物
本发明公开了一种用红土型选金尾矿烧制陶粒的方法及其产物,其烧制方法包括以下步骤:(1)将红土型选金尾矿、铁尾矿和煤粉按质量比 1.000:0.250~0.500:0.045~0.085 的配比,混合均匀得到固体混合物;(2)向固体混合物中加入占该固体混合物质量百分比 15%~30%的水,混合搅拌均匀,即得到固液混合物;(3)将固液混合物制成陶粒坯,然后将陶粒坯进行烘干处理得到烘干的陶粒坯;(4)将烘干的陶粒坯在1050~1350℃的温度下煅烧 5~20 分钟,冷却后即得到陶粒。本发明通过对烧制方法所
华中科技大学 2021-04-14
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