杨上峰
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研究方向
主题: 新型纳米碳材料的合成、功能化及应用
方向一：内嵌富勒烯新结构的合成、分离与表征
内嵌富勒烯是一种新型的纳米碳材料，其主要特点为原子、离子或团簇被困于一个稳定的富勒烯空笼中。我们课题组正努力合成内嵌富勒烯新结构，特别是内嵌团簇富勒烯，如：Sc3N@C82， TiSc2N@C80， Sc2S@C82， YCN@C82，旨在扩大内嵌富勒烯家族，了解其形成机制，并探索其在聚合物太阳能电池等方面的应用潜力。内嵌富勒烯通过高效液相色谱（HPLC）分离，并通过多种光谱学方法（MS, UV-vis-NIR, FTIR，拉曼，核磁共振）以及X射线晶体学和电镜等进行表征。不仅如此，我们课题组也对新型内嵌富勒烯微纳结构在能源和催化等方面进行了应用研究。
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方向二：(内嵌)富勒烯和石墨烯的功能化
内嵌富勒烯和石墨烯的化学功能化对其在能源、材料科学和生物医学等领域的应用至关重要。目前，我们课题组聚焦于合成具有光响应的富勒烯衍生物，以作为新型电子受体，探索其在聚合物太阳能电池和生物医药等领域潜在的应用前景。另一个主要基于合作项目的方向是通过氯化反应研究富勒烯骨架的转化过程。此外，富勒烯与其他纳米碳材料的新型杂化材料也是我们最近的研究方向。
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方向三：富勒烯在聚合物太阳能电池(PSCs)和钙钛矿太阳能电池(PVKSCs)中的应用
富勒烯基聚合物太阳能电池（PSCs）作为一种成本经济的太阳能转换材料，受到广泛关注，具有广阔的应用前景。到目前为止，构建富勒烯基PSCs最有效的方式是体异质结（BHJ）结构，该结构由p型共轭聚合物电子供体（例如P3HT）和可溶性n型富勒烯衍生物电子受体(如：PCBM)作为光敏层组成互穿网络形成。在实验室中获得的富勒烯基PSCs的光转换效率的最高记录是11.5%。除了努力开发新的富勒烯衍生物受体外，目前我们还致力于通过界面工程(加入新的阴极/阳极缓冲层)或在光敏层中掺杂来提高太阳能电池器件效率。
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