苏州大学材料与化学化工学部材料学院程丝

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姓名：程丝
职称：副教授、硕士生导师
部门：材料学院
联系方式：
电话：0512-65882468
E-mail: chengsi@suda.edu.cn
个人简介：1997.6 南京工业大学 高分子材料与工程专业 本科
                  2005.6 苏州大学 材料学 硕士
                  2009.12 苏州大学 材料学 博士
                  2011.7-2012.7 香港中文大学 王建方教授课题组 博士后研究助理
研究兴趣：
构筑各项异性的贵金属异质结构
光催化
太阳能电池
表面等离子体增强拉曼和表面等离子体增强荧光
科研项目：主持：
国家自然科学基金面上项目（51573121），2016.1-2019.12
国家自然科学基金青年基金（51003069），2011.1-2013.12
                 江苏省高校自然科学基金面上项目（10KJB430014），2010.9-2012.12
                 生态纺织教育部重点实验室（江南大学）开放课题：2016.1-2017.12
社会服务：担任Adv. Mater, Nanoscale, ACS Appl. Mater. Interf., ChemComm，Langmuir，Adv Healthc Mater, RSC Advances等国际刊物审稿人。
授权专利：
1. 程丝，李晓非，范丽娟，专利号：ZL 2012 1 0178492.4
2. 程丝，曹敏华，周琳，范丽娟，专利号：ZL 201210494493.x
3. 程丝，周琳，章瀚，范丽娟，专利号：ZL 201310677533.9
4. 程丝，周琳，曹敏华，范丽娟，专利号：ZL 201310197525.4

代表性论文：
ResearcherID:F-5418-2014;
Researchgate: https://www.researchgate.net/profile/Si_Cheng2
1. Ye Zhang, Zhe Sun, Si Cheng,* Feng Yan*. Plasmonic-Induced Broadband Light-Harvesting for Dye-Sensitized Solar Cells Using Gold Nanocrystals Mixture. ChemSusChem. 2016, 9,813-819.
2. Han Zhang, Zeke Liu, Xiaolin Kang, Jun Guo, Wanli Ma, Si Cheng*, Asymmetric AgPd-AuNR heterostructure with enhanced photothermal performance and SERS activity. Nanoscale, 2016,8, 2242-2248.
3. Han Zhang, Minhua Cao, Wei Wu, Haibo Xu, Si Cheng,* Li-Juan Fan, Polyacrylonitrile/Noble Metal/SiO2 Nanofibers as Substrates for the Amplified Detection of Picomolar Metal Ions through Plasmon-Enhanced Fluorescence. Nanoscale, 2015,7, 1374-1382.
4. Lin Zhou, Zeke Liu, Han Zhang, Si Cheng,* Li-Juan Fan, Wanli Ma,* Site-Specific Growth of AgPd Nanodendrites on Highly Purified Au Bipyramids with Remarkable Catalytic Performance. Nanoscale.2014, 6, 12971.
5. Lin Zhou, Han Zhang, Yanping Ruan, Si Cheng,* Li-Juan Fan. Amplified Detection of Iron Ion Based on Plasmon Enhanced Fluorescence and Subsequently Fluorescence Quenching. Nano-Micro Lett. 2014,6,327-334.
6. F. Wang†, Si. Cheng†, Z. H. Bao, J. F. Wang* "Anisotropic overgrowth of metal heterostructures induced by site-selective silica coating", Angew. Chem. Int. Ed., 2013,52,10344-10348 (†equal contribution)
7. Minhua Cao, Lin Zhou, Xiaoqian Xu, Si Cheng*, Jian-Lin Yao, Li-Juan Fan*. Galvanic replacement approach for bifunctional PAN/Ag-M (M=Au or Pd) bimetallic nanofibers as SERS-active substrates monitoring catalytic reaction. J.Mater.Chem. A. 2013,1,8942-8949
8. Minhua Cao, Si Cheng,* Xiaozhao Zhou, Zhengxu Tao, Jianlin Yao, Li-Juan Fan*.Preparation and Surface-enhanced Raman Performance of Electrospun Poly(vinylalcohol)/ High-concentration-gold Nanofibers. J. Polym. Res.2012, 19, 9810
9. Xiaofei Li, Minhua Cao, Han Zhang, Lin Zhou, Si Cheng*, Jian-Lin Yao, Li-Juan Fan*. Surface-enhanced Raman scattering-active substrates of electrospun polyvinyl alcohol/gold–silver nanofibers. J.Colloid. Interf. Sci. 2012, 382, 28
10. Si Cheng, Xiaofei Li, Sibai Xie, Yun Chen, Li-juan Fan*. Preparation of electrospun luminescent polyimide/europium nanofibers by simultaneous in-situ sol-gel and imidization process. J.Colloid. Interf. Sci.2011, 356, 92–99.
11. Si  Cheng, Dezhi Shen, Xinsheng Zhu, Xingguang Tian, Dongying Zhou and Li-Juan Fan*. Preparation of Nonwoven Polyimide/Silica Hybrid Nanofiberous Fabrics by Combining Electrospinning and Controlled In-situ Sol-gel Techniques. Eur. Polym. J. 2009, 45, 2767-2778
12. Si Cheng, Dijiang Wen*, Guoqin Wu. Preparation and Characterization of Fluorinated Polypropylene by Reactive Extrusion with Fluorinated Acrylate. J Polym. Res. 2009,16, 271-278
13. Si Cheng, Dijiang Wen*. Fluorinated Polypropylene Barrier Materials: Preparation and Characterization. J.Appli. Polym. Sci. 2010, 116, 2793-2801

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       太阳能电池是可再生能源，对人类未来的生存和发展具有重大意义。而量子点凭借其带隙在近红外区可调，多激子效应，低成本溶液法制备等优点而在光伏领域备受关注，但目前量子点太阳能电池达到的效率（12 %）距离其理论效率（45 %）还相差甚远，主要原因是表面缺陷态导致载流子的寿命和扩散距离受到影响，进而限制了活性层的厚度，导致太阳能利用率低。若想提高太阳能电池的光电转换效率，需要在有限的活性层厚度下提高对太阳能的利用率。

       等离子体增强的太阳能电池为此提供了一种解决思路，针对硫化铅量子点太阳能电池，苏州大学功能纳米与软物质研究院（FUNSOM）马万里教授和材料与化学化工学部程丝副教授合作选择了一种新型贵金属纳米粒子：金双锥，其等离子共振峰在近红外区可大幅度调节，达到与PbS量子点的第一激发峰相匹配，新奇的几何外形使其相比其他贵金属纳米粒子，如金球，具有更强的远场散射和近场增强效应。实验发现，只应用金双锥的太阳能电池开路电压 (Voc) 和短路电流 (Jsc) 均有提高，但是只应用金球的PbS量子点太阳能电池Jsc有提高，Voc没有变化，这个结果是由于其增强机理不同导致的。本文将金双锥和金球混合使用，可以同时利用两者在近红外区和可见光区的共振峰，使得PbS量子点太阳能电池的光吸收在全光谱都有提高。

       文章研究了单独使用金双锥或金球的PbS量子点太阳能电池器件的增强机理，发现金球主要增强器件的光学性质，提高了Jsc，效率从8.09 %提高到了8.52 %。而金双锥凭借其更为强大的局域场增强了电子传输层的电学性质，进而Jsc，Voc都有提高，效率进一步提高到了8.92 %。文章还通过一系列表征对金双锥引起的电学性质的提高进行了验证，证实Voc的提高与金双锥两端更优的场增强效应有关。由于两种纳米粒子的共振峰位置分别位于可见光区和近红外区，为了更充分的利用太阳光，文章将两种纳米粒子结合起来使用，使得PbS量子点太阳能电池的光吸收在全光谱都有提高，器件的光学性质和电学性质都得到提高，最终得到了9.58 %的光电转换效率。文章展现了金双锥纳米粒子独特的光物理性质，将两种不同形貌的纳米粒子结合起来使用也为今后的溶液法制备等离子体增强的太阳能电池提供了新的思路。

      相关文章在线发表在Advanced Energy Materials（DOI: 10.1002/aenm.201701194）上。苏州大学FUNSOM硕士生陈思和汪永杰为该文章的共同第一作者。

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2018自然科学基金项目-钯基多金属纳米片的可控合成及电催化性能
批准号        21871197        学科分类        ( B010205 )
负责人        程丝        职称                单位名称        苏州大学
资助金额        64万元        项目类别        面上项目        起止年月        2019年01月01日 至 2022年12月31日