一、团队简介
本团队依托中国地质大学(武汉)材料与化学学院,由国家级青年人才计划入选者、材料与化学学院副院长李国岗教授领衔,团队现有4名教授,其中包括湖北省青年拔尖人才(戴志高教授)、广州市高层次引进人才青年拔尖计划入选者(涂东教授),3名博士生导师,1名博士后(入选2024年湖北省尖端人才计划)。团队是国内稀土发光材料领域的优秀青年科学家团队,专注于无机发光材料的结构设计与性能调控、天然超表面材料的设计与表征、钙钛矿等低维半导体材料的可控制备及光电器件应用研究。
二、主要研究方向
1. 稀土、过渡金属、主族元素掺杂发光材料结构设计其光电应用。将上述离子掺杂在无机多元氧化物、氟化物中,可以获得高效、稳定的发光材料,发光范围包含可见光和近红外光,发射半高宽可实现宽范围调控。材料合成和结构设计研究较为成熟,可以根据应用需求设计并开发出具有特定激发/发射波长、光谱宽度和发光位置的材料。这一研究可以打破国外对高性能发光材料的专利垄断等问题,开发出具有自主知识产权的高性能无机发光材料。由于材料具有的发光多样性和可调谐性能,材料在照明、显示、食品安全检测、现代农业和安防监控等领域具有潜在应用。
2. 金属卤化物发光材料合成及其光电应用。金属卤化物具有晶体结构和电子结构可调、易于溶液加工、成本低等优点,其光电性能优异且适用于大规模生产和应用。一方面,金属卤化物发光材料具有高效率宽带发光特性,在照明、X射线探测等领域具有较大应用潜力。另一方面,由于金属卤化物材料软晶格特性,材料对水、热、光照、溶剂分子等十分敏感,易实现发光颜色可控调整,根据这一特性,可以制备成柔性薄膜等,实现在传感、防伪、智能响应、信息存储等领域的应用。
3. 低维光功能材料的设计、合成与光学特性研究,在显示、光电探测器、太阳能电池、手性发光、全光开关等领域具有潜在应用。
4. 稀土晶体表面光场调控用于中红外微纳波导,在(集成)光波导、超透镜、超成像、智能显示等领域具有潜在应用。
5. 应力发光材料的设计及应用研究,在智能传感、电子签名与防伪、生物医学、信息存储、结构探伤、可穿戴设备和电子皮肤等领域具有广阔应用前景。
三、团队成果
研究团队在无机发光材料的结构设计、发光性能讨论和应用拓展中做了大量的研究工作。研究成果发表于Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Nat. Commun.、Light Sci. Appl.等国内外著名刊物上,主要包括材料、化学、光学等学科领域,合计发表SCI论文200余篇,包括ESI高被引论文18篇,他人引用16000余次。获批发明专利授权21项,其中国际专利5项。近5年来,主持国家级青年人才计划项目、国家自然科学基金面上项目和省市级重点项目等40余项,总经费超1200万元。
四、团队成员介绍
李国岗,邮箱:ggli@cug.edu.cn,中国地质大学(武汉)材料与化学学院教授,副院长,博士生导师,入选国家青年人才计划。从事掺杂型无机发光材料的高通量筛选、晶体结构设计、发光性能调控等应用基础研究,获得了一系列高性能发光可调的无机发光材料,并拓展其在照明、显示、传感、信息加密与防伪等领域的应用。以通讯/第一作者发表Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Light Sci. Appl.、Adv. Funct. Mater.、Chem. Soc.Rev.、Adv. Sci.、Chem. Mater.等高水平学术论文130余篇,其中14篇ESI高被引论文,研究工作被SCI他引10000余次。担任中国稀土学会发光专业委员会委员、中国稀土学会稀土晶体专业委员会委员、中国稀土学会光电材料与器件专业委员会理事、《Luminescence》编辑,《中国稀土学报》中英文版青年编委、《发光学报》青年编委等,获得2023年度中国稀土科学技术奖基础研究二等奖(排名第一)。
一、主持项目情况
1. 国家自然科学基金面上项目,高效宽带铋激活红光材料的光动力学变价机理及发光性能研究,2024.12-2027.01,53万元。
2. 国家自然科学基金面上项目,高效窄带Eu2+激活多元氧化物红色荧光粉的结构设计与发光性能研究,2021.01-2024.12,58万元。
二、代表性论文
(1) Dongjie Liu, Guogang Li*, Peipei Dang, Qianqian Zhang, Yi Wei, Hongzhou Lian, Mengmeng Shang, Chun Che Lin, Jun Lin*, Simultaneous Broadening and Enhancement of Cr3+ Photoluminescence in LiIn2SbO6 by Chemical Unit Cosubstitution: Night-vision and Near-infrared Spectroscopy Detection Applications, Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 14644-14649.
(2) Hui Xiao, Bin Liu, Lei Qiu, Guogang Li*, Guodong Zhang, Dayu Huang, Yajie Zhao,Chunzheng Yang, Fan Jiang, Peipei Dang, Hongzhou Lian, Ziyong Cheng*, Jun Lin*, Core-shell Structured Upconversion/Lead-free Perovskite Nanoparticles for Anticounterfeiting Applications. Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61, e202115136.
(3) Yingsheng Wang, Peipei Dang*, Lei Qiu, Guodong Zhang, Dongjie Liu, Yi Wei, Hongzhou Lian, Guogang Li*, Ziyong Cheng, and Jun Lin*, Multimode Luminescence Tailoring and Improvement of Cs2NaHoCl6 Cryolite Crystals via Sb3+/Yb3+ Alloying for Versatile Photoelectric Applications. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62, e202311699.
(4) Wei Yang, Peipei Dang*, Guodong Zhang, Dongjie Liu, Yingsheng Wang, Yi Wei, Hongzhou Lian, Guogang Li*, Jun Lin*, Multimode Luminescence Tailoring in PMA4Na(In,Sb)Cl8 Organic-inorganic Hybrid Metal Halide via Rigid Benzene Ring Induced Local Lattice Distortion. Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63, e202411136.
(5) Hang Yang, Yi Wei, Haonan Ju, Xinru Huang, Jun Li, Wei Wang, Dengfeng Peng, Dong Tu*, Guogang Li*, Microstrain-stimulated Elastico-mechanoluminescence with Dual-mode Stress Sensing. Adv. Mater., 2024, 36, 2401296.
戴志高,邮箱:daizhigao@cug.edu.cn,湖北省青年拔尖人才入选者,中国地质大学(武汉)材料与化学学院教授,材料系副主任,博士生导师。从事无机红外晶体极化激元天然超材料设计、表征、机理和超透镜芯片缺陷检测应用研究。发现了调控红外光的新维度,腔边缘操控的双曲极化激元的多种新奇现象。以第一或通讯作者在Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.、Nat. Commun.、Light Sci. Appl.、Nano Lett.等期刊发表论文20篇。研究成果被Nature、Science等亮点评论推荐,谷歌学术引用6000余次。主持国家自然科学基金面上项目、青年基金、湖北省重点基金项目10余项。担任2021年度第43届PIERS国际会议“Hyperbolic Polaritons in the Emerging Layered Materials”专题召集人及主席之一。入选2016-2018年度人社部全国博士后管理委员会博士后国际交流计划派出项目。
陈克强,邮箱:chenkeqiang@cug.edu.cn,中国地质大学(武汉)材料与化学学院教授,博士生导师。从事量子点等低维半导体纳米材料的可控制备及其在LED等光电器件中的应用研究。已获批包括国家自然科学基金面上项目在内的10余项纵向科研项目,以第一或通讯作者在Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Funct. Mater.、Coordin. Chem. Rev.、Nano-Micro Lett.等高水平国际期刊上发表相关学术论文25篇,ESI高被引论文3篇,谷歌学术引用2900余次。申请国家发明专利近20余项,获授权13项。科研兼职方面,担任Rare Metals(中科院1区TOP期刊)青年编委。
一、主持项目情况
1、国家自然科学基金面上项目,表面极化对铯铅卤量子点太阳能电池中载流子动力学的影响机制研究,主持。
2、浙江省自然科学基金重点项目,基于CsPbI3量子点高性能太阳能电池的组装与表-界面调控研究,主持。
3、广东省自然科学基金青年提升项目,CsPbX3/金属硫族化合物核壳结构量子点的界面结构设计及其在太阳能电池中的应用研究,主持。
4、湖北省自然科学基金面上项目,CsPbX3/上转换核壳结构纳米晶的可控合成及其发光性质调控研究,主持。
5、广东省自然科学基金面上项目,CsPbX3量子点的表面极化及其在发光二极管中的应用研究,主持。
6、广东省自然科学基金面上项目,基于CsPbI3量子点太阳能电池的表面改性及电荷传输机理研究,主持。
7、中国博士后科学基金面上项目,基于CsPbBr3量子点高性能蓝光LED的研究,主持。
二、代表性论文
1. Keqiang Chen, Wei Jin, Yupeng Zhang, Tingqiang Yang, Peter Reiss*, Qiaohui Zhong, Udo Bach, Qitao Li, Yingwei Wang, Han Zhang, Qiaoliang Bao*, Yueli Liu*. High efficiency mesoscopic solar cells using CsPbI3 perovskite quantum dots enabled by chemical interface engineering. Journal of the American Chemical Society, 2020, 142, 3775-3783. (T1, 封面论文/高被引论文)
2. Keqiang Chen, Qiaohui Zhong, Wen Chen, Binghua Sang, Yingwei Wang, Tingqiang Yang, Yueli Liu*, Yupeng Zhang*, Han Zhang*. Short-chain ligand-passivated stable α-CsPbI3 quantum dot for all-inorganic perovskite solar cells. Advanced Functional Materials, 2019, 29, 201900991. (T1, 高被引论文)
3. Min Zhou, Zhiqing Wang, Aohan Mei, Zifan Yang, Wen Chen, Siyong Ou, Shengyao Wang*, Keqiang Chen* (共同通讯), Peter Reiss*, KunQi, Jingyuan Ma, Yueli Liu*. Photocatalytic CO2 reduction using La-Ni bimetallic sites within a covalent organic framework. Nature Communications, 2023, 14, 2473. (T1, 高被引论文)
4. Aohan Mei, Wen Chen, Zifan Yang, Min Zhou, Wei Jin, Shuang Yang, Keqiang Chen* (共同通讯), Yueli Liu*. Study of intermolecular reconfiguration of flexible COF-5 film and its ultra-high chemiresistive humidity sensitivity. Angewandte Chemie International Edition, 2023, 62, e202301440. (T1)
5. Keqiang Chen, Cong Wang, Zhuoyin Peng, Kun Qi, Zhinan Guo*, Yupeng Zhang*, Han Zhang*. The chemistry of colloidal semiconductor nanocrystals: from metal-chalcogenides to emerging perovskite. Coordination Chemistry Reviews, 2020, 418, 213333. (T1)
三、已授权专利:
1. 一种近红外发光材料及其制备方法和应用。
2. 一种回收利用水溶液中的铅离子合成铅卤钙钛矿的方法。
3. 锌基卤化物钙钛矿在酰胺类化合物检测上的应用。
4. 一种CsPbX3纳米晶材料的制备方法。
5. 一种钙钛矿材料及其制备方法和应用。
6. 小尺寸蓝光CsPbBr3量子点的可控制备方法。
7. Cu2ZnSnS4纳米晶材料的可控制备方法。
8. 尺寸可控的铜锑硫纳米晶材料及其制备方法。
9. Cu12Sb4S13纳米晶材料的可控制备方法。
10. Cu3SbS4纳米晶材料的可控制备方法。
11. CuSbS2纳米晶材料的可控制备方法。
12. 水溶性铜锗硫量子点及其制备方法。
13. 一种圆锥形TiO2纳米管阵列材料及其可控制备方法。
14. 一种石墨烯与二氧化钛复合材料及其低温制备和应用方法。
涂东,邮箱:tudong@cug.edu.cn,中国地质大学(武汉)材料与化学学院教授。主要从事以应力发光技术为基础的“光-机-电”集成和耦合新型器件的制备、及其在应力传感与信息存储领域的应用。已在Advanced Materials(4 篇)、Adv. Funct. Mater.、Adv. Sci.、Light Sci. Appl.、Nano Energy、Small等国际重要期刊上发表SCI 收录论文50 余篇,ESI高被引论文2 篇,被Science等期刊引用1700 余次,h 因子21。已获国内外专利授权共10项,其中中国专利5项,国际专利5项。主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、深圳市自然科学基金及日本学术振兴会科研费等10余项科研项目,担任中国稀土学会光电材料与器件专业委员会理事,SCI期刊《Materials》客座编辑和专题编辑,《发光学报》青年编委等学术职务,荣获日本学术振兴会JSPS学者,广州市高层次人才青年拔尖计划,中国地质大学(武汉)青年拔尖人才等称号。
一、主持项目情况
1. 国家自然科学基金面上项目, 超声诱导多波段应力发光材料的设计和机理分析及其光遗传学应用, 2024-01-01至2027-12-31, 51万元, 主持
2. 国家自然科学基金面上项目, 12074298, 基于量子剪裁技术的高效率近红外应力发光材料的开发和机理研究, 2021-01-01至2024-12-31, 62万元, 主持
3. 深圳市基础研究计划面上项目,JCYJ20220530140614032,微应力应变作用下压电系应力发光特性开发和机理研究,2022-10至2025-10,30万元,主持
4. 武汉市知识创新专项,2023010201010099,基于应力发光技术的基础设施损伤探测研究,2022-7至2025-6,20万元,主持
5. 广州市高层次人才引进计划,2024-10至2029-9,100万元,主持
二、代表性论文
1. Hang Yang, Yi Wei, Haonan Ju, Xinru Huang, Jun Li, Wei Wang, Dengfeng Peng, Dong Tu*, Guogang Li*, Microstrain‐Stimulated Elastico‐Mechanoluminescence with Dual‐Mode Stress Sensing, Advanced Materials, 2024, 36, 2401296.
2. Dong Tu, Chao-Nan Xu*, Akihito Yoshida, Masayoshi Fujihala, Jou Hirotsu, Xu-Guang Zheng, LiNbO3:Pr3+: a multi-piezo material with simultaneous piezoelectricity and sensitive piezoluminescence, Advanced Materials, 2017, 29(22), 1606941.
3. Dong Tu, Chao-Nan Xu*, Sunao Kamimura, Yoichi Horibe, Hirotaka Oshiro, Lu Zhang, Yoshihara Ishii, Koji Hyodo, Gerard Marriott, Naohiro Ueno, Xu-Guang Zheng, Ferroelectric Sr3Sn2O7:Nd3+: A New Multipiezo Material with Ultrasensitive and Sustainable Near-Infrared Piezoluminescence. Advanced Materials, 2020, 32, 1908083.
4. Dong Tu, Chao-Nan Xu*, Yuki Fujio, Akihito Yoshida, Mechanism of mechanical quenching and mechanoluminescence in phosphorescent CaZnOS:Cu, Light Science & Applications-Nature, 2015, 4(11), e356.
5. Shaobo Tu, Masayuki Mizohata, Guan Sheng, Lingmei Liu, Fangwang Ming, Chao-Nan Xu, Dong Tu*, Xixiang Zhang*, Husam N. Alshareef*. Photoluminescent Ferroelectric LiNbO3 Crystals Grown from MXenes. Advanced Functional Materials 2020, 30(47), 1909843.
魏忆,邮箱:yiwei@cug.edu.cn;中国地质大学(武汉)材料与化学学院博士后。一直从事发光材料的局域结构设计、发光性能调谐、稳定性优化和发光机理研究。作为项目负责人主持科研项目共4项,包括国家自然科学基金委青年基金、中国博士后科学基金面上项目、2024年度国家资助博士后研究人员计划C档资助、2024年度湖北省博士后尖端人才引进项目。以第一/通讯作者在Adv. Funct. Mater.、Light Sci. Appl.、Adv. Sci.、Chem. Mater.(4篇)、Laser Photonics Rev.(2篇)、Adv. Optical Mater.等学术期刊发表论文21篇,其中ESI高被引论文4篇,相关工作被SCI他引1500次,参与撰写专著《Phosphors handbook》中第二章内容。作为第二完成人获2023年度中国稀土科学技术奖基础研究二等奖、入选《发光学报》青稞青椒青促会成员,获得2022和2021年度《发光学报》优秀硕博审稿人。
一、主持项目情况
1. 国家自然科学基金委青年基金,52402207,铋激活铝/硅酸盐高效宽带近红外发光材料的设计合成和发光性能研究,2025年01月-2027年12月,30万。
2. 中国博士后科学基金第75批面上,2024M753024,稀土铕激活氧化物高效窄带红光材料的设计合成与光谱调控机理,2024年07月-2026年06月,8万。
二、代表性论文
(1) Yi Wei, Wei Wang, Zhennan Wang, Hang Yang, Xinyu You, Yunna Zhao, Peipei Dang, Hongzhou Lian, Jianhua Hao, Guogang Li,* Jun Lin*, Recent Progress of Bismuth Effect on All-inorganic Lead-free Metal Halide Derivatives: Crystals Structure, Luminescence Properties, and Applications, Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2205829.
(2) Yi Wei#, Gongcheng Xing#, Kang Liu#, Guogang Li*, Peipei Dang, Sisi Liang, Min Liu*, Ziyong Cheng, Da Yong Jin, Jun Lin*, New Strategy for Designing Orangish-red emitting Phosphor via Oxygen-vacancy Induced Electronic Localization, Light: Sci. Appl. 2019, 8, 15.
(3) Yi Wei, Hang Yang, Zhiyu Gao, Yixin Liu, Gongcheng Xing, Peipei Dang, Abdulaziz A. Al Kheraif, Guogang Li,* Jun Lin,* and Ru-Shi Liu* Strategies for Designing Antithermal-quenching Red Phosphors, Adv. Sci. 2020, 7, 1903060.
(4) Yi Wei, Hang Yang, Zhiyu Gao, Xiaohan Yun, Gongcheng Xing, Chenggang Zhou, Guogang Li*, Anti-thermal-quenching Bi3+ Luminescence in a Cyan-emitting Ba2ZnGe2O7:Bi Phosphor Based on Zinc Vacancy, Laser Photonic Rev. 2021, 15, 2000048.
(5) Yi Wei, Zhiyu Gao, Xiaohan Yun, Hang Yang, Yixin Liu, Guogang Li*, Abnormal Bi3+ Activated NIR Emission in High-symmetric XAl12O19 (X= Ba, Sr, Ca) by Selective Sites Occupation, Chem. Mater. 2020, 32, 8747.