河南省镁合金绿色防腐工夫工程咨询中央依托河南大学化学与分子科学学院，于2018年获河南省发改委同意建设，2022年获发改委考评“卓绝”。2019年引进瑞典皇家理工学院终生教养Hans gren，并于2020年获批河南省凸起表籍科学家就业室，发展化学、质料科学等多学科交叉咨询，近年来正在稀土掺杂上转换纳米质料的合成及操纵方面赢得了一系列咨询发展：（1）染料敏化太阳能电池目标的相干收效公告于化学界限顶级期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》（中科院一区Top，IF=16.823）；（2）生物成像目标的相干收效公告于能源界限顶级期刊《Nano Energy》（中科院一区Top，IF=19.096）；（3）光催化目标的相干收效公告于化工界限顶级期刊《Chem. Eng. J.》（中科院一区Top，IF=16.744）。
染料敏化太阳能电池(DSSCs)因其本钱低、造备简便、光电转换结果较上等长处，成为极具操纵远景的新一代光伏修设。目前，DSSCs器件仍然完毕了高达14.3%的光电转换结果，然则基于N719染料的DSSCs的光电转换结果仅为11.5%操纵。鉴于此，本就业计划了一种包蕴P25纳米颗粒、TiO2空心球(TiO2-HSs)太阳光、Au纳米颗粒(AuNPs)和NaYF4:Yb,4:Eu@SiO2上转换纳米颗粒(2UCNPs)的多功效复合光阳极质料，大幅擢升了DSSCs的光电本能。该复合光阳极以P25为透后层，以TiO2-HSs和2UCNPs为光散射层，明显拓宽了N719染料的吸光鸿沟。通过简便的等离激元处分，正在光散射层薄膜上原位发展AuNPs，进一步巩固了N719的光罗致才具。正在此，行使紫表光触发AuNPs的表貌等离子体共振(SPR)效应，SPR场巩固效应不但加快了光阳极质料的响应历程，还促使UCNPs罗致更多的红表光。其余，AuNPs出现的晶体缺陷也阻滞了电子与空穴的重组。咨询讲明，造备的多功效复合光阳极不但拥有优越的兼容性，还正在模仿太阳光下收成了14.13%的光电转换结果，这是目前行使古板N719染料行动敏化剂的DSSCs的最高结果。值得防卫的是，经由180 h的稳态测试后，电池的光电转换结果还是保留95.33%，浮现出优越的修设稳固性。这种多功效复合光阳极的特别计划为咨询其多组分之间的协同功用机造以及拓荒拥有普遍操纵远景的新型光阳极质料供应了一种新的途径。
该收效以“Boosting the efficiency of dye-sensitized solar cells by a multifunctional composite photoanode to 14.13%”为题公告正在《Angew. Chem. Int. Ed.》期刊上，化学与分子科学学院2020级硕士咨询生张思琪为该论文的第一作家，郭续更副教养、王丽教养和张敬来教养为配合通信作家。河南大学为该论文的第一完工单元和独一通信作家单元。该咨询获得了国度天然科学基金、河南大学双一流创立经费以及河南省凸起表籍科学家就业室项宗旨资帮。
UCNPs因为诸多特另表光学性情，正在生物医学界限受到越来越多的闭怀，但因为它们的尺寸太大(往往为20 nm)，无法操纵于亚细胞成像。借使思操纵于亚细胞成像，往往必要UCNPs的尺寸要幼于10 nm。跟着纳米颗粒尺寸的减幼，表貌淬灭效应快速上升，发光亮度涌现指数倍衰减。为分析决纳米颗粒尺寸和发光亮度之间的冲突，本就业初次提出诈骗能量搜捕离子来胁造光活性离子之间的能量迁徙，正在不添补纳米粒子尺寸的境况下，就能够有用阻滞表貌淬灭效应，巩固上转换发射强度。参与能量搜捕离子Tm3+，合成了UCNPs，NaYF4: 50% Yb, 2% Er, 0.5% Tm。与不参与Tm3+离子比拟，上转换发光强度巩固了3.2倍。诈骗该种战略合成了尺寸为5 nm的NaGdF4: 30% Yb, 2% Er, 0.3% Tm纳米粒子，还是能够保障优异的发光强度，并且行使这种设施造备的上转换纳米颗粒还拥有优异的抗水诱导淬灭才具，完毕了亘古未有的高质料细胞记号和成像。为上转换纳米颗粒正在生物界限的操纵供应了可行性的计划，为完毕更高程度的亚细胞咨询摊平了道途。
能源欠缺和境遇污染是当今社碰面对的两个紧要题目，用光催化法降解有机污染物被以为是同时治理上述两个题目行之有用的设施之一。光催化剂的咨询就业无间是雄伟科研就业家闭怀的中央，其焦点题目是奈何进步光催化的活性。金属有机框架（MOFs）化合物和半导体是最常见的光催化剂，然则它们的吸光鸿沟凡是都正在紫表区或者有限的可见光区域。为了充斥诈骗太阳光，稀奇是占统统太阳光谱50%的近红表光，拓荒上转换纳米颗粒(UCNPs)与MOFs或半导体相贯串的光催化剂仍然势正在必行。针对以上题目化学与分子科学学院张敬来教导团队正在《Angew Chem Int Ed》等期刊揭晓系列推敲发达，王丽教养和张敬来教讲课题组计划合成了一种新型复合光催化剂NaYF4:Yb,Tm@NaYF4:Yb,Ce/NH2-MIL-101 (Cr) ()，告成统造了核壳布局的尺寸并鼓舞了核壳之间的能量通报。掺杂Ce离子的核壳异质布局不但有利于进步荧光发射强度，还利于电子-空穴的分手。该光催化剂分歧正在模仿太阳光、UV+Vis和NIR下对罗丹明（RhB）举行降解，都显示出优异的光催化降解恶果。此复合光催化剂的告成研造为计划核壳之间拥有有用能量改变的新型光催化剂供应了新的思绪。