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国际会议

我实验室成功举办“2nd International Workshop on Nanotechnology,Renewable Energy & Sustainability”国际研讨会

2014年09月25日 18:42  点击:[]

       9月19日我实验室国际可再生能源研究中心在西安交通大学学术交流中心南洋大酒店成功举办了第二届纳米技术、可再生能源及可持续性国际研讨会(2nd International Workshop on Nanotechnology,Renewable Energy & Sustainability)。实验室国际可再生能源研究中心教授任会议组织委员会联合主席,实验室主任郭烈锦教授任会议组织委员会联合主席。会议咨询委员会由美国、德国、澳大利亚、法国、韩国等多个国家的多位著名学者担任。来自美国、澳大利亚、英国、法国、瑞典、加拿大、韩国、瑞士、中国台湾等多个国家和地区的十余位新型可再能源材料领域权威专家参加研讨会。

       郭烈锦教授致辞欢迎与会专家。实验室核心团队师生积极参与,就新能源材料前沿研究与参会专家进行了现场互动交流。

 

郭烈锦教授致辞

       当前粗放型化石能源消耗向高效清洁无污染可再生能源利用的发展方式转变依赖于工业生产和生活方式的可持续发展速度。例如,高效生产可再生能源(如氢能、生物乙醇、纤维素生物燃料、生物采油等)的关键是要确保工业发展与环境和生物多样性之间是友好可持续的。然而,当前低效高成本的产能技术成为内在瓶颈。迫切需要发展新型材料,其原有的理论限制被改变材料基础物理化学性质所克服,同时其制造成本大幅降低、环境负面影响最小化。能源技术革新需要其同时达到提高效率以及显著地减低成本与减小环境和健康负面影响的作用。研究发展纳米技术能够很大程度满足以上技术需求,例如,发现生态过程(可再生循环、人工光合作用、生物能源设备等)提高能源资源利用率等。利用纳米技术(如特有的量子限制现象等)创造良好性能和高稳定性的新能源设备,需要全面的基础知识以及对材料结构和性能关系的综合把握。

       本次研讨会涵盖纳米技术、能源转化和利用、可再生能源等领域的基础理论、实验研究、测试技术、过程分析、数理模型与数值模拟、工业应用等方面。分为纳米材料、器件的环保设计和可循化利用;先进纳米结构的生态过程及能源效率;可再生燃料能源相关的纳米材料;纳米技术应用于健康护理的可持续性研究;可用于低投入-高产出固态光源的纳米器件;水质提纯及淡化研究中的纳米技术;应用于CO2捕获及富集的纳米催化研究;纳米传感器在空气及环境监测方面的进展;可持续系统的工业化生产、实施及商业化进程;可持续性在社会、教育、环境及经济领域的展望等10个研讨主题。参加研讨会的十余位国内外著名学术专家分别就以上相关主题作了会议主题报告,介绍了相关研究进展,就新型可再生能源当前研究热点和未来发展方向进行了讨论:

       瑞士材料科学与技术实验室(EMPA)高性能陶瓷实验室Artur Braun教授作了“(p.T)Parameterization of the Proton-phonon Coupling in Proton Conduction Electrolytes”主题报告。介绍了电解质质子传输中的电子-声子耦合参数,及其在太阳能光电转化中的应用和新能源材料制备研究;

       加拿大Photon etc公司Sebastien Blais-Ouellette研究员介绍了太阳能电池和固态光源研究进展;

       中国深圳国创能源研究院Paul E. Burrows博士作了“Energy Efficiency,Molecular Electronic Systems and solid State Lighting:Opportunities and Challenges”主题报告。介绍了微纳结构的混合型有机-无机LED器件的制备和测试,微纳结构的混合型有机-无机LED器件优化等;

       法国电子、微电子及纳米技术研究院(IEMN)Elhadj Dogheche教授作了“Nanowire Based Quantum Dots Sensitized Solar Cells”主题报告。介绍了基于纳米线的量子点敏化太阳能电池研究进展;

       瑞典乌普萨拉大学Tomas Edvinsson教授作了“Optical Quantum Confinement an Phoyocataysis”主题报告。介绍了催化剂设计理论研究以及固体染料敏化太阳能电池;

       伦敦帝国理工学院化学系Saif A. Haque教授作了“Interfacial Charge Transfer in Hybrid Solar Cells”主题报告。介绍了有机和杂化有机-无机太阳能电池的光致激发态动力学,基于新材料和新兴概念的基础科学理论阐明新兴光伏的设计原理。探索了有机物和杂化有机-无机光伏结构设备,研究了其内部发生的能量和电子转移过程;

       国立台湾科技大学Hossein Hosseinkhani教授作了“EngineeringLivingMicroorganismasnextgenerationofBio-EnergyDevices”主题报告。Hossein教授的生物工程研究团队主要从事分子生物学、生物材料技术以及微纳米制造的交叉研究。当前纳米技术热促使研究者从多科学角度审视生物元素。基于活体微生物的3D生成技术应用广泛,特别是智能生物工具(例如新型诊断工具、“生物能源”设备等)对未来科学有重要影响。Hosseinkhani教授团队敏锐的从生物、材料和纳米科学交叉领域切入,高效的利用活体微生物整合生物材料科学、纳米技术以及生物科学原理生成3D结构。在纳米级,利用化学和材料方法制造出了新颖的类似于微生物的水凝胶,其可以通过细胞运载体运输细胞外基质分子和信号转导分子定向改变细胞的生长和分化。在微米级,借助于半导体产业技术,如光刻法来批量制造形状大小各异的组织结构,从分子细胞到组织器官等不同尺度范围模仿天然微生物的物理、化学和生物特性。利用这些与细胞和微生物相容的微加工技术与生物材料整合能极大促进细胞材料制造,为生物医学工程应用创造了良好条件。团队在硅表面上使用微加工技术制造血管系统已完成初试,并且尝试进一步利用互穿网络(IPNs)方法对水凝胶进行改性,定制特定机械、物理、化学以及生物特性的水凝胶。Hossein教授在研讨会上详细展现了这种新技术在制造“生物能源”设备中的具体应用;

       澳大利亚国立大学物理与工程学院Chennupati Jagadish教授作了“Semiconductor Nanowires forOptoelectronics Energy Applications”主题报告。介绍了多类半导体化合物太阳能电池研究以及半导体纳米线在能源转化中(特别是太阳能转化)光电转换作用等基于纳米技术开展的新型能源材料研究;

       韩国高等科技院材料科学与工程学院Il-Doo Kim教授作了“Advances in Metal Oxide Nanofiber”主题报告。主要介绍了无机纳米材料在能源转化中的应用。利用聚合物模板、静电纺丝以及纳米材料合成技术等发现新型通用的合成方法,为能源转化、环境保护以及纳米电子学中的多维纳米结构、多金属氧化物纳米材料以及纳米墨水优化等提供新型合成路径;

       美国伯克利清洁能源工程实验室主任,中国深圳国创能源研究院Samuel S. Mao教授作了“Disorder Engineering: Turning TiO2 Nanoparticles Black”主题报告。Mao教授团队长期从事光解水制氢过程的半导体催化剂研究。光解水制氢被认为是获得氢能的最佳方式,然而其低效高成本的催化剂却是限制这一技术的内在瓶颈。虽然二氧化钛等半导体氧化物是最早用来做光催化剂的材料,但是由于其选择性的紫外光(约占太阳光的4%)吸收难以提高催化效率。Mao教授团队利用先进纳米技术采用高压氢化的无序工程方法清除钛氧键形成新的配合物将原有二氧化钛带隙降低到近可见光和红外线区域,巧妙地制造出了完美的黑色二氧化钛纳米颗粒,能够同时吸收紫外光、可见光和红外光,爆发性的将光催化制氢效率提到了国际新高。相关研究在《Nature》、《Science》及《Chemical Reviews》等世界顶级杂志发表。并且被世界科技研究新闻资讯网筛选报道:“Good cats wear black: Black nanoparticles could play key role in clean energy photocatalysis”;

       瑞典乌普萨拉大学Gunnar Westin教授作了“Complex Nano-materials by Solution Chemistry From Molecules Applications”主题报告。持续性能源转化存储、催化以及电磁等的实际应用中均需要极度复杂的纳米材料,高效低成本的材料合成十分必要。Gunnar教授介绍了基于溶液有限步处理的高效低成本的极度复杂纳米材料合成方法。讨论了利用均聚物-杂金属醇盐或由盐络合物得到(超)薄膜和涂层合成复合氧化物、纳米复合材料和金属的方法。介绍了多组分氧化物等合成中的复杂前体、目标氧化物原料、过程温度、可控热力学条件等影响,进一步讨论了利用金属盐络合物改饰产生(超)薄的薄膜和涂层、核-壳、金属和金属合金海绵泡沫材料以及高度同质化的金属氧化物复合材料。最后讨论了金属氧化物纳米机构光催化剂的合成相关问题。

       香港科技大学化学系杨世和教授从他本人早期在团簇、富勒烯领域的研究工作讲起,介绍了纳米科技在太阳能转化设备的发展历程,及其在解决能源问题上的重要性和应用前景,重点介绍其课题组近期在新型光-电转换材料方面取得的进展,阐述了对设计合成功能纳米材料解决能源问题方面(光电催化剂制备、太阳能电池等)的独到见解。

       研讨会后,国立台湾科技大学HosseinHosseinkhani教授生物工程研究团队与实验室可再生能源研究中心签订了合作协议,承诺今后双方在生物工程制氢以及基于微纳米技术的生物能源设备研究方向开展实质合作研究,共享基础研究设备,互派科研工作者,联合培养博士生等。另外与瑞典乌普萨拉大学Tomas Edvinsson教授团队在固体染料敏化太阳能电池研究方向确定了进一步的实质合作意向。与会专家对实验室新型可再生能源研究给予了成分肯定,表示愿意与实验室开展合作交流。

       此次研讨会为清洁可再生能源领域的纳米技术研究以及未来环境的可持续性研究领域的学生、科学家、工程师、工业技术人员以及专家提供了学术交流与思想碰撞的平台。充分展示了实验室前沿研究成果,提高了实验室在国际同行研究领域的知名度,是实验室清洁可再生能源研究走向国际学术舞台的重要途径。

参会专家合影


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