作者:史俊庭 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2015/8/28 10:33:01
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基金阳光照亮科学山峰攀登路
国家自然科学基金扶持许昌学院基础研究纪实

 

科学网许昌讯 (记者史俊庭)“加上今年的3项,我们共获得国家自然科学基金(以下简称自然基金)项目17项。可以说,我们团队取得的这些成绩,跟自然基金一直以来的支持是分不开的,没有自然基金的支持,就没有我们今天的研究局面。”

说这句话的是许昌学院的副院长郑直教授,从2006年取得第一项国家自然科学基金项目之后,他带领的课题组在十几项自然基金的支持下,依托许昌学院微纳米表面材料研究所(以下简称研究所),组建了2015年通过验收的河南省微纳米能量储存与转换材料重点实验室,形成了微纳米结构储能材料的设计与构效关系研究,光电转换材料微纳米结构的构筑及器件性能研究,微纳米结构催化材料的设计、活性调控与催化机理研究等三个稳定的研究方向。

基础研究从零起步

许昌学院位于河南省,是2002年才升本的一所地方本科院校。十年前,它的基础研究还几乎为零。

然而,从2005年郑直在香港中文大学完成博士学位和博士后研究回到许昌学院组建研究所。第二年,郑直第一次获得自然基金资助,给该校许多热爱科研的教师们带来了希望。经过10年的不懈努力,研究所已从创建时的2名固定人员、面积不足100平米发展成为固定成员40名,面积3600平米,仪器设备价值近3000万的省重点实验室。

自然基金的获得,在为研究人员带来短暂喜悦之后,更使他们深层次思索科研的使命。自然基金进行的第二年,郑直带领赵红晓、黄保军两位老师和几名本科生开始尝试将研究重点转移到金属化合物半导体薄膜的制备研究。

郑直告诉记者,这一研究方向的转变,不仅大大降低了对昂贵仪器的依赖程度,加强了对本科生的科研训练和培养,更重要的是,金属化合物半导体薄膜应用领域更加广泛。

“这一段初期的实验摸索和研究成果使我们坚定了未来的研究方向,科学无止境,一切皆有可能。我们必须要往前发展,这也是兴趣使然。”郑直说。

持续不断的支持效应

2008年,郑直的又一项目获得了自然基金面上项目的资助。在资助下,郑直课题组目前可以在导电基底溅射或镀上金属单质代替金属片,将卤族元素替换为硫族单质,从而可能制备出系列具有光电响应的薄膜和器件,可能会为功能半导体薄膜的制备方法和应用开辟一条新途径。

“这一资助,让我们在《材料化学杂志》等杂志发表20余篇研究成果,申请10多项国家发明专利。这直接促使我们以光电转化-太阳能电池器件为突破点,实现从简单的材料制备研究到应用开发的过渡。”郑直说。

实际上记者了解到,当时,团队面临相关仪器设备紧缺的大困难。为此,许昌学院投资近2000万元的扫描电子显微镜、太阳光模拟器等大型设备。

同时,在该自然基金资助下,郑直课题组完善了金属表面元素直接反应方法,在导电基底原位制备出硫化铜、硫化锑等系列金属硫化物,硒化铜、硒化银等金属硒化物以及三元硫族化合物微纳米结构薄膜,研究它们的微结构变化与光电特性,首次将这些半导体薄膜和共轭聚合物混合制备无机/聚合物杂化薄膜太阳能电池。

2012年,《基于室温制备的Ⅰ-Ⅵ族纳米晶的本体异质结薄膜太阳能电池界面微结构与光伏性能研究》再次得到国家自然科学基金资助,将研究重点深入到太阳能电池器件的制作和光伏特性的关键影响因素。

郑直说:“从开始研究方向的转变,到实验体系的扩展和建立,到太阳能电池器件探索和正在进行的机理性研究,每一步都离不开国家自然科学基金的支持。正是国家自然科学基金的支持,使我们更加坚定了对太阳能这一未来绿色能源研究的信心,这些项目也融合了我们的浓厚研究兴趣,激发着我们在这个方向不断地深入下去,不断地探索下去。”

聚集效应支撑前行力量

国家自然科学基金在郑直教授课题组发挥的“功效”正在许昌学院青年教师身上“蔓延”。目前,研究所日益壮大,平均每年吸纳1-3名博士毕业生或博士后出站人员。

研究所副所长张艳鸽博士说:“2010年以来,研究所获得的青年基金,对青年教师的科研有十分重要的启动和推动作用。”

获青年基金资助的何伟伟博士为了解决项目中光催化反应过程中活性氧物种和载流子的准确测定的难题,与美国食品药品管理局资深科学家殷俊杰博士开展合作,目前已在《美国化学会志》、《催化杂志》等杂志发表SCI论文10余篇。

2010到2014年期间,实验室研究团队中法文君、李品将、范丽波、米立伟、张艳鸽、何伟伟、许志红、李大鹏、陈新华、高远浩等博士们先后获得青年基金和面上基金的支持,强力开启了许昌学院年轻博士的学术研究之旅,成为实验室科研不断发展的源泉和动力。

此外,在自然基金的资助下,研究所对该校本科生从大二就开始进行特定的创新实验培养。目前,该校本科生作为研究主力已经在《道尔顿》、《纳米尺度》等杂志发表SCI论文14篇,申请国家发明专利7项。2015年,由本科生完成的“低温原位制备新型化合物半导体p-n结光电薄膜及器件”获得挑战杯河南区的特等奖并进军国赛。

近十年来,自然基金为许昌学院怀揣着科研梦想的年轻人打开一扇门。“在我们前行的路上,繁荣基础研究这一国家自然科学基金的主体功能在我们这里体现得淋漓尽致。”郑直说。如今,郑直团队先后入选“河南省高校科技创新团队”和“河南省创新型科技团队”。截至到2015年7月,在《美国化学会会志》、《生物材料》、《材料化学杂志》、《欧洲化学杂志》、《化学通讯》等国际著名杂志上发表论文200余篇,申请国家发明专利30余项,其中授权20项。

“2012年,只有硕士学位、讲师职称的贾会敏获得青年基金资助,有人觉得不可思议,但我认为这恰恰是自然基金委评审公平和公正的体现。”郑直说。“今年,我们再获3项资助。此次资助中,让许昌学院广大青年教师受到极大的鼓励的是,其中一项的获得者是只有硕士学位、助教职称的青年教师雷岩。”

 
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