钙钛矿材料不仅具有重要的基础研究价值,而且还具有多种特性,可应用于铁电体、量子材料、催化剂 、发光器件和太阳能电池等领域。最近,具有三维(3D)结构的全有机钙钛矿的出现拓展了钙钛矿材料的潜在应用领域。然而,由于设计原理尚未形成,二维形式的全有机包钛矿的合成和利用在很大程度上仍未得到开发。
在此,香港理工大学Kian Ping Loh教授、冷凯副教授、殷骏助理教授联合南方科技大学林君浩副教授共同介绍了一种无金属二维层状钙钛矿的成功合成,这种钙钛矿被称为Choi-Loh van der Waals(CL-v 相)香港理工大学吧,香港理工大学、南方科技大学合作,最新Science!,化学式为 ,其中 A 代表比 B 大的阳离子,X 代表阴离子。CL-v 相通过层间氢键产生范德华间隙,可剥离或生长为分子薄型二维有机晶体。CL-v 相的介电常数在 4.8 到 5.5 之间,作者证明了它们作为薄膜晶体管栅极介电质的潜力。相关成果以“ thin, two- all- ”为题发表在《》上,第一作者为Hwa Seob Choi,Jun Lin和Gang Wang为共同一作。
二维全有机钙钛矿的设计策略
电荷平衡限制禁止了具有A2BX4组成的RP型全有机钙钛矿结构的形成。全有机钙钛矿中最小的B位阳离子是一价铵阳离子(NH4+),不同于混合钙钛矿中典型的是双价金属离子如Pb2+和Sn2+。因此,全有机钙钛矿中的BX4层带有-3电荷,而混合型钙钛矿中的-2电荷。为了实现电荷中和,需要一个奇数的反电荷,这要求A位阳离子只能填充立方八面体位点。作者在层与层之间的“间隙”位置添加额外的NH4+阳离子以达到电荷平衡,从而将结构转变为,简称为ABX2。主要挑战在于保持这个额外的间隙阳离子的稳定性,这依赖于它的键合环境。
图 1. 二维杂化有机-无机 RP 相及其全有机类似物中电荷平衡问题的说明
在典型的立方晶胞中,有四个可占据的位点:角位点、体中心位点、面中心位点和边中心位点。在钙钛矿晶胞中,阴离子占据面中心位(X 位),小阳离子占据体中心位(B 位),与阴离子形成八面体,而大阳离子占据角位(A 位),与阴离子形成立方八面体。边缘中心的间隙位(E 位)可由小 B+阳离子填充。作者设计的全有机晶格使用 N-氯甲基-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛铵(CMD+)作为 A 位阳离子。B 位被 NH4+占据,X 位被 PF6-占据。在 CMD+ 的情况下,氮的孤对与 NH4+边缘横向形成 N-H-N 氢键,而相邻层的氯甲烷与 NH4 边缘纵向形成 N-H-Cl 氢键,从而通过形成 NH4+ 边缘的[PF6]3[N]2[Cl]八面体使其稳定下来。
图2. CL-v的晶体结构描述
CL-v相的结构描述
通过将二氯乙烷慢慢加入含CMD-PF6和的丙酮溶液中,作者合成了CMD-N-P2晶体,该晶体具有单斜晶系和P21/n对称群。作者利用转换矩阵,将晶体结构转换为包含64个伪立方单元格的4×4×4超胞,展现了类似钙钛矿的结构。在这些单元格中,NH4+和PF6−离子形成了基本的八面体层,CMD+占据了A位阳离子位置。通过CMD+离子和NH4+之间的氢键,以及CMD+离子尾部的Cl原子与相邻层的相互作用,形成了稳定的层间结构。
作者还尝试使用不同卤素的A位阳离子(如BMD+和IMD+)来探索氢键对结构稳定性的影响,发现只有BMD-N-P2能够以钙钛矿结构结晶。这表明较弱的N-H···I键相比N-H···Cl键对结构稳定性有负面影响。CMD-N-P2和BMD-N-P2晶体显示出良好的热稳定性。
冷冻透射电子显微镜(TEM)分析
通过低温透射电子显微镜(TEM),作者对纯有机钙钛矿晶体结构进行了接近原子级的成像,直接证明了钙钛矿型晶格排列。CMD-N-P2的高分辨率晶格条纹图像显示了沿特定轴的大面积晶格,通过短时间曝光连续获取。HRTEM图像清晰展示了通过共价键连接的有机基团列,沿特定投影显示了理想的立方钙钛矿结构,明暗点交替均匀。方格晶格对应于A位(CMD+)加B位(NH4+)或X位(PF6−)加NH4+边缘的重复单位。实验观察到的晶格间距与CMD+形成的完全对齐,与模拟HRTEM图像的原子对比度一致。快速傅里叶变换(FFT)模式与模拟的倒易晶格紧密匹配,显示出化学组成与机械剥离的块体对应物相匹配,特征边缘包括P、Cl、C、N和F。BMD-N-P2的HRTEM图像展示了与CMD-N-P2相似的钙钛矿型有机功能团排列,只是CMD+中的氯甲基功能团被溴甲基替换。
图 3. 通过冷冻 TEM 观察 CL-v 相的原子结构和元素表征
分层结构和剥离
通过原子力显微镜(AFM)观察,CMD-N-P2显示出4.2纳米的层高,实际双层厚度约为2.56纳米。利用溶剂基剥离技术,CMD-N-P2和BMD-N-P2能够被剥离成极薄的片段,在极性无质子溶剂中如二氯甲烷展现强烈的效应,表明溶剂能破坏层间的氢键,从而稳定片段。在含氯溶剂中,剥离得到的片段表现出与原晶体相似的4纳米厚度。通过调整溶液浓度,能够在二氧化硅基板上控制生长出厚度约4纳米的CMD-N-P2晶体,展现出精确的厚度控制能力。这些晶体的生长还伴随着螺旋位错,进一步证实了其晶体结构的特性。
图 4. CMD-N-P2 超薄薄片的剥离和生长
栅极电介质在二维电子学中的应用
二维全有机钙钛矿能在大面积形成分子级薄膜且具有绝缘性,使其适合作为二维电子器件中的介电层。CMD-N-P2和BMD-N-P2的光学带隙分别为5.56 eV和4.69 eV。这些晶体中波函数主要局限于分子内,产生大的带隙和小的带宽(−1和17 MV m−1,高于多数二维介电材料。与六方氮化硼等二维介电材料相比,这些材料具有高介电常数和大带隙香港理工大学吧,适合作为二维电子器件的介电层。作者通过将大约100纳米厚的CMD-N-P2或BMD-N-P2转移到MoS2上作为顶门介电层,制造了场效应晶体管(FET),显示出n型行为,开关比>10^7,满足逻辑电路标准。此外,转移曲线中的低次阈摆幅为158 mV/,低于通过原子层沉积生长的Al2O3。
图 5. CL-v 系列和使用 CL-v 相作为介电层的 FET 器件的介电特性
小结
本文设计并合成了一类新的二维有机钙钛矿,即 CL-v 相。作者的合成方法用途广泛美国top30名校留学,可扩展到各种有机分子作为 A 位阳离子,包括二氮杂双环烷、氮杂金刚烷和其他杂环化合物衍生物,以及不同的 B 位阳离子和 X 位阴离子。CL-v 相可以通过溶液工艺剥离或生长为具有大长宽比的分子薄结晶有机层,从而有可能用作柔性电介质。此发现加深了人们对全有机钙钛矿结构设计原理的理解。
香港理工大学东莞,香港城市大学(东莞)(合作办学)
01
基本资料:
院校类型:综合院校
隶属:广东省教育厅
面积:520余亩
院校地址:广东省东莞市松山湖高新技术产业开发区高雄路8号
电话: -、0769-
人数:120人
基本概况:
香港城市大学(东莞),简称港城大(东莞)(CityU(DG)),是一所位于中华人民共和国广东省东莞市的公立研究型综合大学。为推动《粤港澳大湾区发展规划纲要》的落实,深化粤港两地关于科研、教育等方面的合作,港城大于2020年年初,与东莞市人民政府和东莞理工学院就合作办学事宜达成共识并签署了合作协议,在松山湖共同申办成立一所具有独立法人资格的内地与香港合作办学机构“香港城市大学(东莞)”(港城大(东莞))。
2022年12月,香港城市大学(东莞)(筹)成立,负责港城大(东莞)的筹备设立工作。2024年4月16日,香港城市大学(东莞)正式设立。
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优势专业:
本校生推荐专业:智能制造工程、计算机科学与技术、材料科学与工程、能源与动力工程等
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毕业证学位证说明:
经学校夏季高考招生录取,取得我校学籍,在规定年限内达到所在专业毕业要求者,由学校颁发“香港城市大学(东莞)”本科毕业证书。符合学士学位授予条件者香港理工大学东莞,香港城市大学(东莞)(合作办学),授予香港城市大学、香港城市大学(东莞)学士学位并颁发学位证书。退学学生,视具体情况发放肄业证书或开具写实性学习证明。
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录取原则:
专业录取:
1.学校2024年面向广东、北京、四川、福建、内蒙、陕西、云南、广西、湖北、河南共10个生源省(自治区、直辖市)在本科第一批或一二本合并后的本科普通批次按照普通高考录取模式香港理工大学东莞,完全依据考生的高考成绩择优录取。
2.学校选考科目要求如下:在“3+1+2”高考模式下的省市,如广东省,要求考生首选物理,次选化学;在“3+3”高考模式下的省市,如北京市,要求考生必选物理和化学;在传统文理分科的省市,如四川省,要求考生必选理科。最终以各省(自治区、直辖市)招生委员会审核发布的招生专业目录为准。
3.学校在省招生委员会划定的第一批本科录取控制分数线(一二本合并省市须达到特殊类型招生控制线)上录取理科类或物理类考生。
4.在广东省,计入高考总成绩的3门普通高中学业水平选择性考试科目对应的3门普通高中学业水平合格性考试科目须合格,具体要求以广东省当年招生录取工作文件为准。在其他省份,对于考生的高中学业水平考试成绩或高中学业水平合格性考试成绩的要求,以生源省(自治区、直辖市)当年招生录取工作文件为准。
5.根据各省(自治区、直辖市)投档规则出档后,实行“分数优先”的录取原则QS100名校留学,根据考生投档总分情况从高到低排序录取。
6.考生所填报的所有专业志愿均未被录取时,若服从专业调剂,按院校专业组投档的省(自治区、直辖市)按考生投档总分从高到低调剂到同一院校专业组内计划有空额且符合相关专业要求的专业录取;按院校投档的省(自治区、直辖市)按考生投档总分从高到低调剂到计划有空额且符合相关专业要求的专业录取。考生不服从调剂的,作退档处理。
7.学校实行大类培养模式,本科学制为四年。学生在入学之初不直接划分专业,大一选专业,可在开设的四个专业中选择。第二学年第一学期和第二学期共有两次转专业机会,按学校既定程序和条件申请。学校还为优秀学生提供保硕和保博的贯通式培养方式。
奖助政策:学校设置本科新生入学奖学金,详见《香港城市大学(东莞)内地本科新生奖学金政策》。
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校园风光:
香港理工大学产学研大楼,时尚纵横谈-2022
时尚纵横谈-2022
为加强服装校企交流合作,推动服装产业链高质量发展,10月23日下午,由香港理工大学珠三角校友会主办香港理工大学产学研大楼,武汉纺织大学深圳校友会、西安工程大学深圳校友会、东华大学深圳校友会、天津工业大学深港澳校友会协办的“时尚纵横谈-2022”活动在香港理工大学产学研大楼举办。
本次活动邀请了3位服装及跨境行业的资深嘉宾:香港理工大学时装与纺织学院李鹂教授,跨境电商顾问王海卫先生香港理工大学产学研大楼,时尚纵横谈-2022,服装行业实战专家徐晓光先生,为大家现场授课。
嘉宾介绍:
李鹂,香港理工大学时装及纺织学院教授、博导,英皇家艺术学会院士,香港纺织及成衣研究中心董事,香港理工大学高等研究院副院长、体育科技硏究院副院长,武汉纺织大学校友。
王海卫,盘古跨境专家,领潮会跨境专家顾问,穿针引线跨境专家顾问,现跨境行业管理,供应链顾问,海哥聊服装跨境自媒体创始人。
徐晓光,倍克思(深圳)企业管理咨询有限责任公司合伙创始人,国内服装行业电商专家。
香港理工大学深圳产学研基地总裁陈绮东女士,香港理工大学珠三角校友会陈丽娟会长,赢家服饰集团创始人及董事长陈灵梅女士,武汉纺织大学深圳校友会吕仕敢会长英国G5院校留学,武汉纺织大学深圳校友会牛德明副会长,武汉纺织大学深圳校友会吴波秘书长,西安工程大学深圳校友会李东副会长,东华大学深圳校友会万丽燕副会长,天津工业大学深港澳校友会张占军会长,深圳市服装设计师协会周世康会长,深圳职业技术学院文化创意产品研究院执行院长、教授刘君女士等出席了活动。
活动中,香港理工大学时装与纺织学院李鹂教授结合工作实际,为大家作了题为《技术主导世界的设计之路:设计科学研究中的美学》的讲座,讲座围绕创意设计、研究与实践、创意经济、跨学科设计纺织产业链等方面进行分析讲解。
跨境电商行业顾问王海卫先生结合海外电子市场的规模作《 跨境服装电商发展趋势 》专题讲座,从全球服装行业电商渗透率、美国市场情况分析、 中国D2C企业出海的三种模式和阶段、美国时尚 DTC 消费者购买行为洞察等方面进行分析讲解,通过对比SHEIN、、Cider、等中国出海品牌的出海历程,对比Temu拼多多新兴海外平台,独立站和主流第三方平台的运营模式,全方位、多角度向大家阐述了跨境服装电商的发展趋势。
国内服装行业专家徐晓光先生结合自身行业经验,为大家作了题为《服装行业如何在国内电商平台快速发展》专题讲座。
他表示影响服装行业电商平台发展的因素有很多,有外在的,内在的。电商已经变成了一个主流的商业模式,要用精细化管理才能扩大利润,获得长足发展。那么如何从管理学的角度看待电商呢?他现场给大家带来了一套名为“电商管理学”的讲解课程,细致分析了电商岗位如何设置、岗位职能如何定义、电商部应该配备哪些岗位以及电商企业不同阶段应该如何盈利等相关电商企业管理细节。
活动还增设了现场提问环节,趣味十足,气氛热烈。嘉宾们精彩的演讲引得现场阵阵掌声,各校友会成员也热情高涨,纷纷举手发言。赢家服饰集团创始人、董事长陈灵梅女士,武汉纺织大学深圳校友会吴波秘书长等结合各自岗位实际,现场提问、交流心得体会。
赢家服饰集团创始人、董事长陈灵梅女士
武汉纺织大学深圳校友会吴波秘书长(左)
此次活动,行业精英云集。讲座内容丰富实用、干货满满。现场的热烈互动也为与会人员带来更多的启发和思考,大家都表示收获颇丰,意犹未尽,纷纷期待下一次活动早日到来…
参会武汉纺织大学校友合影
今后武汉纺织大学深圳校友会将联合香港理工大学珠三角校友会以及其它兄弟院校校友搭建一个更广阔的平台,举办更精彩的活动,为广大校友服务。
文字 |牛德明、方瑶、孙悦
香港理工大学广州,深化教育合作 我校代表团赴香港开展交流
11月20-24日,学校党委书记唐小平率我校代表团访问香港,探访我校香港校友会,并到香港大学李嘉诚医学院、中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室以及有关企业等机构香港理工大学广州,就推动我校与香港特区在教育文化、科研创新、人才培养和健康公益等各领域的深入合作开展交流。副校长陈小兵参加交流活动。
我校代表团走访调研香港大学李嘉诚医学院
我校代表团走访调研香港理工大学
我校代表团走访调研香港科技大学
21-22日,我校代表团先后访问香港大学李嘉诚医学院、香港理工大学、香港科技大学,与香港大学李嘉诚医学院院长刘泽星、香港理工大学内地发展处高级主任邓妙霞、香港科技大学首席副校长郭毅可等会面。我校领导与香港相关高校领导回顾合作成果,交流高等教育理念及合作愿景,探讨人才培养、科研合作以及基金会可持续发展的模式,推动教学科研、科技创新、中西医结合治疗、跨学院专业等领域合作。
我校代表团访问中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室
我校代表团访问香港特别行政区政府教育局
我校代表团分别拜会中央人民政府驻香港特别行政区联络办公室副主任何靖、香港特别行政区政府教育局副局长施俊辉,就推动我校与香港特区在教育文化、医疗卫生、粤港两地学生教育、招生就业等领域合作进行交流。
我校代表团与我校香港校友会校友代表合影
在港期间英国G5院校留学,我校代表团与我校香港校友会校友代表亲切座谈交流。唐小平书记表示,希望香港校友会及香港校友常回母校参观交流,继续支持母校的建设和发展香港理工大学广州,深化教育合作 我校代表团赴香港开展交流,团结一致为粤港澳大湾区的发展贡献广医人的力量。
我校代表团还拜访了中资企业华泰金融控股(香港)有限公司以及港资企业霍英东基金有限公司、四洲集团有限公司、英皇集团等,就教育基金、公益事业、医疗健康合作等事宜进行交流。