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厦大马校学生以第一作者身份在Journal of Material Chemistry A上发表论文
发布时间:2020年11月23日 来源: 责任编辑:张夏

近日,18新利体育官网马来西亚分校能源化工学院大四本科生郭顺财(Jason Koay Soon Chye)以第一作者身份在Journal of Material Chemistry A 发表了题为“An Overlapped Electron-Cloud Model for the Contact Electrification in Piezo-Assisted Triboelectric Nanogenerators via Control of Piezoelectric Polarization” 的研究论文。马来西亚分校能源化工学院助理教授颜威权为本文的通讯作者。此外,分校2名本科毕业生苏鹏鸿(Soh Arn Er)和钟建业(Cheong Jian Ye)为本次研究做出了重要贡献,作为文章的第三、第四作者署名。

本研究内容以电子云重叠理论为基础,解释了P(VDF-TrFE) (聚偏二氟乙烯-三氟乙烯) 的压电特性对压电辅摩擦电纳米发电机的影响。这是第一次以电子云重叠理论来解释P(VDF-TrFE) 的压电极化方向对压电辅摩擦电纳米发电机的影响。研究更新了电子云重叠理论并成功指出了之前常用的表面状态模型的不足之处:表面状态模型无法有效地解释聚合物与聚合物、尤其是压电聚合物与摩擦电聚合物之间产生摩擦电的现象。

研究指出,P(VDF-TrFE) 的压电极化方向主导了其表面电荷的产生,并同时产生了内置电场(Ep)。研究成果显示:可以通过控制压电极化方向来改变材料的分子轨道能量,实现对两个表面之间电荷运输的控制,为提高压电辅摩擦电纳米发电机的产电量提供了可靠的方案。

图1:新电子云重叠理论提出的两个分子在碰撞前后的电子云和势能示意图

图2:压电辅摩擦电纳米发动机应用图

马来西亚分校坚持教学与科研并重,积极探索构建科研育人的长效机制,鼓励本科生在教师指导下尽早进入实验室、参与课题组、深入专业研究领域、了解学科发展动向、开展自主探索研究。本文作者郭顺财(Jason Koay Soon Chye)同学在大二时已在颜威权助理教授的指导下加入研究团队开展学习和科研,通过在实验室里不断累积经验,极大地提升了自主学习能力,拓展了科研兴趣,产出了科研成果。

文章链接:https://doi.org/10.1039/D0TA09506K


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