适用于催化剂和发光材料研究的并行合成和高通量表征技术.doc

适用于催化剂和发光材料研究的并行合成和高通量表征技术 Aug. ? 8 2006现代化工 ModemChemicalIndustry 第26卷第8期 2006年8月 适用于催化剂和发光材料研究的 并行合成和高通量表征技术 鲍骏,一,高琛一,黄孙祥-一,刘小楠,陈雷,一,丁建军,一,罗震林,耿斌 (1.中国科学技术大学国家同步辐射实验室,安徽舍肥230029; 2.中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室,安徽合肥230026) 摘要:介绍了作者课题组近年来所发展的适用于催化材料和发光材料研究的并行合成和高通量表征技术,以及在新材料筛 选方面开展的工作.在并行合成方面包括组合喷射合成仪,微型阵列式溶液燃烧技术以及结合四元掩模和连续掩模的磁控溅 射和脉冲激光沉积系统;高通量表征部分包括真空紫外荧光照相系统和组合光谱扫描仪,红外热成像筛选装置和同步辐射红外 光谱成像系统.最后,简要介绍了利用所发展的组合技术在稀土聚合物敏化发光材料,真空紫外荧光材料以及可见光响应光催 化材料方面开展的工作. 关键词:组合材料学;并行合成;高通量表征;催化剂;发光材料 中图分类号:0643.3文献标识码:A文章编号:0253—4320(2006)08—0008—06 Parallelsynthesisandhighthroughputcharacterizationtechniquesforcatalysts andphosphorslibrary 0Jun一,GAOChen,一,HUANGSun—xiang,一,Xiao—nan,一,CHENLei,一, D,ⅣGJian~un一,Ⅱ,0Zhen—lin,一,GEⅣGBin, (1.NationalSynchrotronRadiationLaboratory,UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230029,China; 2.HefeiNationalLaboratoryforPhysicalSciencesattheMicroscale,UniversityofScienceandTechnologyofChina, Hefei230026,China) Abstract:Theparallelsynthesismethodsandhighthroughputcharacterizationtechniquesforcatalystsandphosphors librarywerereviewedbasedontheworkoftheauthorsresearchgroup.Thecontentsincludedrop-on-demandink-jetdelivery technique,parallelsolutioncombustionsynthesis,thinfilmdepositioncombinedwithquarternaryorin-situphysicalmask,VUV phosphorslibraryscreeningsystem,scarmingspectroscopysystem,IRthermographyandsynchrotronFr-IRspectralimaging. Finally,severalexamplesofscreeningnewmaterialsviacombinatorialmethodweredemonstrated,suchassensitizedphosphors VUVphosphorsandsomecatalyticmaterialsrespondenttovisiblelight. Keywords:combinatorialmaterialsscience;parallelsynthesis;highthroughputcharacterization;catalysts;phosphors 新型功能材料是国民经济及社会发展的物质基 础.尽管目前人们对材料性质和结构的理解有了长 足进步,但仍然难以从材料科学的理论出发,根据材 料的组成和处理过程来预言材料的性质,进而根据 需求设计新材料.一般情况下,材料工作者不得不 依靠经验和直觉,通过每次合成,表征一种材料的方 法来寻找新材料,该方法已难以为高速发展的现代 社会提供功能材料上的支撑.为了提高材料科学的 研究效率,1995年美国劳伦斯一伯克莱国家实验室 (LawrenceBerkeleyNationalLaboratory)的项晓东博士 和P.G.Schuhz教授首次将组合思想引入材料科学 领域并加以发展,提出了新材料发现和优化的集成 组合方法_lj,其核心思想在于快速/并行合成,处理 和表征由大量不同成分的微小样品组成的阵列