PDF《2017 年度国家科技奖推荐项目公示》

2017 年度国家科技奖推荐项目公示 项目名称: 异质复杂纳米结构的构筑和对有机物拉曼信号的增强效应 推荐单位意见: 与单一材料的简单纳米结构相比,异质复杂纳米结构具有良好的光电性能和表面增强拉曼散射 (SERS)效应, 对高性能纳米器件的构筑和有毒物质的快速检测具有重要意义.

在国家杰出青年基金、

973 和中科院百人计划等项目的支持下,该项目团队经过十多年的攻关,取得了重要进展.揭示了 气相法生长纳米线过程中物质传输的规律,发展了轴向周期孪晶纳米线和微米环的构筑方法,为纳 米光电器件中核心单元的构筑开辟了新方法. 发展了制备具有分支形貌纳米孔的多孔氧化铝模板的 方法,进而开拓了用分支孔的空间限域作用构筑纳米管、纳米线以及由纳米管与纳米线联接的分支 纳米结构的新方法,对高性能光电器件具有重要意义.发展了可控构筑具有高的 SERS 效应的纳米 结构阵列的新方法;

提出了将贵金属的物理增强和半导体的化学增强效应相结合,提高 SERS 活性 的方法;

实现了对几种高毒性有机污染物的快速痕量检测. 该成果

8 篇代表论文的影响因子(IF)均大于 10, 包括 Adv. Mater.两篇、 Adv. Funct. Mater.三篇(一 篇封面论文)、Nano Lett.两篇、Angew. Chem. Int. Ed.一篇(内封面,并被 Nature China 报道).国际 同行他引

608 次,SCI 他引

100 次以上的论文

2 篇;

其中被 Nature、Science、Nature Nanotech.、 Prog. Mater. Sci.、Adv. Mater.、Nano Lett.、JACS 等IF 大于

10 的刊物正面引用

62 次,被国际同行 在权威性综述论文中引用

37 次.主要完成人应邀为 Prog. Mater. Sci.撰写综述论文,为两本英文专 著各撰写一章.获授权中国发明专利

10 项,部分成果获

2014 年安徽省自然科学一等奖.该推荐项 目中阐述的内容真实可靠. 推荐该项目为国家自然科学奖 二 等奖. 项目简介: 该项目属于纳米材料科学领域.本世纪以来,国际上纳米材料研究转向了以优化 提升性能为目标,解决应用中急需的关键材料问题.单一材料纳米结构的性能提升, 受到一定限制.而由不同材料构建的复杂纳米结构及其阵列,可通过不同材料之间性 能的叠加、以及不同形貌与成分的纳米结构单元之间的协同耦合,提高其光电性能和 表面增强拉曼散射(SERS)效应.但异质复杂纳米结构及其阵列的按需构筑,是当时国 际上面临的难题之一;

对其性能的提升,是人们追求的目标.在国家杰出青年基金、

973、中科院百人计划等的支持下,该团队经过十多年的攻关,取得了系列突破.揭示 了几种纳米结构的生长规律,发展了可控构筑的新原理与新方法,为纳米结构构筑方 法学作出了重要贡献;

揭示了异质纳米结构 SERS 效应的机制, 通过对 纳米单元成分、 形貌、 微结构和间距 的调控, 实现了 结构优化与性能提升 , 为基于纳米结构 SERS 效应的污染物快速痕量检测器件中核心单元的构建,开拓了新途径.重要发现如下. 1. 揭示了气相法生长纳米线过程中物质传输的微观机理,发展了化合物半导体轴 向周期孪晶纳米线和微米环的气相构筑方法,为纳米光电器件中核心单元的构筑开辟 了新方法. 其中, 周期孪晶纳米线论文发表后, 瑞典皇家科学院院士 L. Samuelson (Nature Nanotech. 2009, 4, 50)和荷兰科学家 E. P. A. M. Bakkers 等(Nature 2008, 456, 369) 参照该成 果,构筑了其它半导体的周期孪晶纳米线;