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AsiaNANO2018盛大开幕顶级院士专家畅谈纳米科学创新与挑战

发布时间:2018-12-06 09:44:59 热度:0

仪器信息网讯 2018年10月19日,“第九届亚洲纳米科学和纳米技术会议”(AsiaNANO 2018)在青岛红树林国际会议会展中心隆重召开。大会吸引近1400名来自亚洲国家的纳米科学专家学者参加。

AsiaNANO 2018是亚洲纳米科学与纳米技术大会系列会议中的第九届会议。该系列会议2002年在日本由刘忠范院士、Haiwon Lee教授、Masatsugu Shimomura教授发起,分别由中国、日本、韩国、新加坡等亚洲地区国家轮流主办,每两年举办一次,是亚洲地区重要的纳米学术会议。会议聚焦于纳米化学与纳米材料领域的创新与挑战,尤其致力于促进亚洲纳米科学与技术研究领域的创新与合作。

大会现场

历经六年等待,AsiaNANO 2018再次回到中国,本届会议由国家纳米科学中心、北京科技大学与中科院化学所共同承办,会议主席由国家纳米科学中心赵宇亮院士、北京科技大学张跃教授、中科院化学所李玉良院士担任。

大会主席赵宇亮院士致欢迎词

中日韩三位名誉主席致辞(左至右:刘忠范院士、Haiwon Lee教授、Olaf Karthaus教授)

青岛西海岸新区副区长 隋斌 致辞

大会很荣幸地邀请到17位在纳米科学技术领域做出卓越贡献的学者出任大会报告人。此外,会议分12个纳米科学相关主题,邀请了三百余名国内外科学家(院士,杰青,长江学者,973 首席,千人计划入选者等)做分会邀请报告,交流分享纳米科学技术领域近年来的科研成果和发展趋势。另有来自国内外一些专业杂志期刊以及仪器展商也将参与到本次会议中。

大会秘书长陈春英教授主持会议

19日上午,首先由5位学者专家分别带来精彩的大会学术报告,分享他们的科研经验和成果。

报告人:中国科学院院士、华南理工大学、香港科技大学教授 唐本忠

报告题目:Luminescence from Nanoaggregates

传统的荧光生色团在高浓度下荧光会减弱甚至不发光,这种现象被称作“浓度猝灭”效应。浓度猝灭的主要原因跟聚集体的形成有关,故浓度猝灭效应通常也被叫做“聚集导致荧光猝灭( ACQ)”, 这种ACQ效应严重阻碍了荧光生色团在OLED和生物成像等许多应用领域的潜力。2001年,唐本忠课题组发现了一个奇特的现象:一些噻咯分子在溶液中几乎不发光,而在聚集状态或固体薄膜下发光大大增强。因为此发光增强是由聚集所导致的,故形象地将此现象定义为“聚集诱导发光(AIE)”。AIE与ACQ效应完全相反,因此该团队开发了大量的AIE发光物质(AIEgens),其发射颜色覆盖整个可见光,甚至延伸到UV和近红外光谱区域。

AIEgens和AIE纳米粒子特别适用于生物成像和诊断,并且与无机纳米粒子相比毒性小得多。此外,AIEgen聚集体具有大的吸收性,强大的发光度,强的耐光漂白性,无随机闪烁和优异的生物相容性。具有各种骨架的AIEgens被设计为用于生物过程监测和疾病治疗诊断的优良药剂。此外,为获得更好的荧光成像质量,该团队采取了将AIEgens或AIE纳米聚集体与多光子成像、光声成像、光热成像、化疗、光动力疗法、光热疗法等多种成像和治疗方式相结合的方式,方便地结合到目前的治疗诊断平台中。

报告人:韩国首尔成均馆大学化学工程学院教授Nam-Gyu Park

报告题目:Organic-Inorganic Halide Perovskite for Photovoltaics and Opto-Electronics

自Nam-Gyu Park团队于2012年首次报道固态钙钛矿太阳能电池(PSC)的功率转换效率(PCE)为9.7%和500 h稳定性以来,对PSC的研究呈指数增长。结果,发表文章中PCE已接近23%,高于传统的无机薄膜太阳能电池,截至2018年5月,相关发表论文达到9000多篇。相信PSC基于其卓越性能而非常有希望成为下一代光伏电池。报告中,Nam-Gyu Park介绍了钙钛矿光伏发电的发展历史及其进展和前景。为了重现性和高质量钙钛矿膜,研究了路易斯酸碱加合法。采用非化学计量方法建立了晶界愈合方法。晶界愈合过程中PCE最高可达20.4%。通过使用二维钙钛矿的界面工程开发了降低滞后性和改善水分稳定性的方法。发现了一种在普通介观结构中消除迟滞的通用方法。开发了大面积涂层技术,通过基于钙钛矿单晶(或粉末)的粘性液体方法将高效PSC商业化。开发了一种冲压方法以产生高PCE(> 20%)MAPbI3、FAPbI3等组合物。同时还讨论了卤化钙钛矿扩展到X射线成像,LED和电阻记忆区域等领域的应用情况。

报告人:中国科学院院士、化学所有机固体重点实验室研究员刘云圻

报告题目:Controlled Preparation of Graphene and TMDs by Chemical Vapor Deposition

波动是平衡和非平衡宏观系统中的内在普遍性质。随着特定系统中自由度的增加,波动趋于更加突出,导致在类似的初始准备条件下,产生超出热力学波动的显着变化。这种现象主要源于多个相互作用/耦合非线性过程的存在,过程控制因素的微小变化会导致动态系统最终状态的显著变化。抑制波动的过程和控制参数是一项长期的工作。通过化学气相沉积(CVD)在Cu表面上生长石墨烯是一种复杂的系统,石墨烯是在一定的温度、压力和各种气体的流动条件下,通过相变在原子结构的基体上形成的。该方法为合成大规模高质量石墨烯薄膜或单晶提供了一个很有前景的平台。例如,石墨烯生长结果似乎对实验参数的微小变化非常敏感,类似的条件导致运行结果的大散射。当需要将石墨烯成核密度控制在所需面积和生长时间内的一到两个时,其重现性尤其差。

作为IVB族过渡金属二硫化物(TMD)族的成员,最近预测二硫化铪(HfS2)表现出比VIB(Mo和W)TMD更高的载流子迁移率和更高的隧道电流密度。在报告中,刘云圻介绍了一种简单的方法,即通过范德华外延控制合成高质量原子层状HfS2晶体。此外,二维金属过渡金属二硫化物(MTMD)也越来越多地成为构建二维范德华异质结构不可或缺的金属组件,通过将各种不同的二维材料结合起来,提供了新功能和多样化应用。

报告人:韩国park原子力(Park systems)公司创始人兼CEO Sang-il Park博士

报告题目:The Latest Innovations in Atomic Force Microscopy and Its Related Techniques

Sang-il Park博士是最初斯坦福大学原子力显微镜技术开发团队的一员,该团队在1980年代早期开发了原子力显微镜技术,为现今技术发展铺平了道路。随后其于1988年创立了世界上首个商业化原子力显微镜公司Park Scientific Instruments和随后1997年创立park原子力(Park systems)。

随着科学进入纳米级研究和开发世界,原子力显微镜已被广泛使用,因为它提供纳米级分辨率的各种物理性质信息,不仅在空气中,而且在液体和真空中。然而,传统的AFM存在测量精度和操作复杂性。报告中,Sang-il Park介绍了Park systems一种新的高级AFM,它具有与z扫描仪分离的x-y扫描仪,提供真正的非接触模式,并提供自动参数设置功能。新的AFM不仅提供具有高重现性的定量数据,而且十分容易操作。新的AFM PinPoint模式可以在每个测量点处通过受控的接触力精确测量机械性能和电气特性。基于纳米管的扫描离子电导显微镜(SICM)可实现先进的扫描电化学显微镜(SECM),扫描电化学细胞显微镜(SECCM)以及原位活细胞纳米显微镜。并表示原子力显微镜的这些新的创新进展定将帮助世界各地的科学家获得更加卓越的科学突破。

报告人:中国科学院外籍院士、中科院北京纳米能源与系统研究所首席科学家王中林

报告题目:Nanogenerator for Self-powered SSystems, IoTs, Artificial Intelligence and Blue Energy

自供电系统是一种可以在没有外部电源的情况下可持续运行的系统,用于传感、检测、数据处理和数据传输等。纳米发电机(NG)首先开发用于基于压电效应和摩擦起电效应的自供电系统,用于将微小的机械能转换为电能,在物联网、环境/基础设施监测、医学、环境科学和安全等方面有着广泛的应用。报告中,王中林首先介绍了从麦克斯韦方程开始的NG的基本理论。其团队研究表明,由于NG中介质介质表面存在表面极化电荷,麦克斯韦位移电流中应增加一个额外的参数。因此,该团队的NG是麦克斯韦位移电流在能量和传感器中的应用。NG有三个主要应用领域为:微/纳米电源、自供电传感器和蓝色能源。该团队将NG应用于收集在我们日常生活中可用但浪费的各种机械能,例如人体运动,行走,振动,机械触发,旋转轮胎,风,流水等。另外,基于摩擦电NG的网络,用于收集海洋水波能量,探索其作为可持续大规模电力供应的可能性。最后,其展示了NG作为自供电传感器,用于使用电压和电流输出信号主动检测机械搅动引起的静态和动态过程。

为大会邀请报告专家颁发证书


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