1.团队的研究领域及方向
本团队建立之初就确立了以服务社会为宗旨，以光电传感器的开发与应用为主线，在进行基础研究的同时，积极开展与企业结合，为企业服务，推动社会生产力的发展。目前在与企业联合开发方面，已经与淅川铝业集团天羽有色压延有限公司开展技术合作，与龙成集团开展了技术服务。在基础研究方面我们还开展了如下方面的研究:
（1） 功能纳米材料设计研究
团队依托南阳师范学院计算中心，以可以模拟实验、解释实验和进行功能材料计算物理为基础，对二维纳米功能材料进行计算。设计的纳米材料主要包括二维纳米催化剂材料、二维纳米超导材料，以及以B、C 和N 等元素形成的二维光电、太阳能材料。计算以精准的量子力学为基础，采用成熟的第一原理软件，对不超过50 个原子的二维纳米材料的结构和物性进行研究。研究首先采用基于智能算法和第一原理相结合的结构预测软件（USPEX,CALYPSO,AIRSS）等对二维纳米材料的可能结构进行预测，并研究其结构的稳定性（包括热力学稳定性、动力学稳定性、弹性稳定性）。对预测出的稳定二维材料进行物性研究，研究其电子结构、带隙、光学性质、磁性、催化等特性，并研究上述材料在特定的条件下（例如应力、掺杂、空位）上述性质的变化，为实验开展二维纳米材料提供理论指导，为可能出现的新二维纳米功能材料提供知识储备。
（2）功能纳米材料制备与光电应用
通过溶胶‐凝胶、共沉淀、水热反应、溶剂热等多种化学方法制备纳米复合材料，通过条件控制制备出多种形貌复合材料，如反蛋白石光子晶体、纳米花、量子点等，研究其在光学、电学、磁学方面的物理性质，并将其应用于LED 照明、生物成像、有毒有害物质检查、气体传感等领域，最后在环境保护、节能环保等方面起到推动作用。

2. 团队的形成背景及规模
随着全球工业化进程加快、科技进步以及汽车保有量的急剧增加，排入大气环境中的有毒有害及易燃易爆气体种类越来越复杂含量也越来越多。新材料的学术研究立足于功能纳米材料的设计与制备等前沿问题和纳米光电材料在光电传感方面的应用问题，目标是开发设计多功能纳米复合材料，通过对纳米材料的可控制备，掺杂改性等技术及传感器件结构的优化，最终开发出高灵敏度有毒有害气体气体传感器。
功能纳米光电材料设计与开发团队成立的必要性：
第一、紧密结合国家和地方经济发展的需要，充分发挥南阳市企业在光电方面的优势，通过团队研究，提升相关行业在国内的竞争力。
第二、适应学校转型发展的需要，借助于功能纳米光电材料设计与开发团队的应用优势，以气体传感器的设计和开发为契机，培养优秀的应用型人才。
第三、地方企业发展的需要，校企协同创新，把功能纳米光电材料设计与开发团队的最新科研成果，投入到地方企业的工业化生产，提升地方企业的核心竞争力，提高其生产效益。
第四、学校人才培养的需要，利用功能纳米光电材料设计与开发团队的先进的实验设备，以及团队成员的科研创新，努力培养学术精湛且适应社会发展的双师型人才。
3. 团队的“标志性”成果
（1）在基础研究方面
通过团队成员的共同努力，团队成员先后发表论文70 余篇。团队具有丰富的功能材料设计经验。近几年来，采用计算机模拟的方法，利用基于量子力学的第一原理计算在解释实验、发现材料新特性和进行功能材料设计方面取得非常多的研究成果；研究内容覆盖了固体、合金、团簇和二维纳米材料。例如发现压力下可以形成不同于常压的化学计量配比；在第一性原理方法对CO2 在高压下的存在方式理论研究中，发现固相CO2 在高压下经历了一系列连续的结构相变。随着外界压强的增加，固相CO2 从分子晶体→4 配位C 原子的晶体结构→6 配位超价态C 原子的晶体结构。相关成果被J. Am. Chem.Soc. 杂志评审人称为“好的原创性工作”；再例如 K 和H 元素可以在压力下形成具有超导温度50~60K 的KH6 奇特二维超导体，发表于Phys. Rev. B；研究了光电纳米催化材料BiOF在常压压力下的相变和对其光电性质的影响，文章发表于Phys. Chem. Chem. Phys.，也研究了AlY、MgY、NbSi2、YAg、RhSi 以及Ag‐Mg‐Zn 等合金材料的相变和热动力学性质，文章发表在JAC 等杂志上。此外，在催化剂纳米材料方面， 自13 年以来，团队陆续研究了CO、NO、NH3、CH4、CH3OH 和HCHO 在纳米催化剂表面的吸附和催化反应机理，以通讯或第一作者在国际主流SCI 杂志发表论文多篇，其中包括5 篇SCI 一区、10 篇SCI 二区论文，共申请国家基金6 项，省高校创新人才计划2 项，立项金额总计超过300 万元。团队成功制备了多种纳米复合材料，如金棒、半导体纳米花、镧系氧化物反蛋白石光子晶体。制备不规则纳米片结构氧化铟，利用旁热式传感器对其气敏性能进行测试。在150?C下，灵敏度随气体浓度增大而增加，对500 ppb NO2 响应达到34，在此基础上通过改变水热条件对样品形貌进行改进，制备大小约为1‐2 μm 的多层次花状氧化铟，气敏测试结果表明在125?C 下其对NO2 具有优异的气敏特性。目前已经成功掌握多种氧化物（YVO4、LaPO4、Lu2O3、TiO2）反蛋白石光子晶体的制备。通过PMMA 蛋白石光子晶体与NaYF4:Yb, Er/Tm纳米晶相结合，利用光子晶体多层反射效应，有效地增加发光离子对激发光的吸收，当激发光和光子带隙位置相重叠时，实现了30 倍的上转换荧光增强，并将其结果应用于肿瘤细胞生物成像中，有效的提高了上转换纳米晶在共聚焦显微镜下的亮度。
（2）在与企业服务方面
已经与龙成集团联合申请河南省科技攻关项目《特厚高强调质钢板HG785 关键生产技术研究》，与淅川铝业集团天羽有色压延有限公司联合申请河南省科技攻关项目《高质量双零箔坯料组织工艺研究》，目前项目都在进行之中。
4. 在国内外所处地位以及成果应用推广情况
近年来本团队研究人员紧紧围绕功能纳米光电材料的设计和开发这个研究大方向，经过多年的努力和积累，本团队获得国家自然科学基金项目资助11 项，省部级项目多项，实验室现为“南阳市新材料工程技术研究中心”，其在省内独具特色，水平一流。在与企业合作方面，已经与龙成集团联合申请河南省科技攻关项目《特厚高强调质钢板HG785 关键生产技术研究》，与淅川铝业集团天羽有色压延有限公司联合申请河南省科技攻关项目《高质量双零箔坯料组织工艺研究》，目前项目都在进行之中，并正在洽谈其他项目。
5. 未来目标等
紧密结合国家与地方经济发展需要，充分利用已有的学科基础和优势，强化学科的整体综合能力，提高科技创新能力，面向当地经济社会发展开展科学研究，加快人才培养和科学成果的产业化，扩大对外学术交流，增强在国内外学术前沿领域参与合作和竞争的能力。经过3 年的积累和发展，专职博士研究人员达到15 人以上。
（1）在学术研究方面
充分发挥功能纳米光电材料创新团队的人才和学科优势，特别是在功能纳米材料模拟和设计、多功能纳米光电材料制备、气体传感器设计与组装等方面强化原创性研究，注重前沿问题研究，持续不断地自行研发最新技术。未来3 年内，力争获批国家和省部级项目10 项以上，发表高水平SCI、EI 学术论文50 篇以上。
（2）在成果转化方面
紧密结合南阳市企业在光电方面的优势，充分发挥纳米功能光电材料团队的团队优势，开发设计技术含量高，使用性强的功能纳米材料，并实现在企业的工业化生产。预计3 年内将设计开发出至少3 种新型功能纳米材料，并实验在气体传感器中的组装。保持每年有1项研发成果向企业或企业群体转移，实现工业化生产，显著推动南阳市光电相关行业的技术进步。
（3）在人才培养方面
功能纳米光电材料创新团队长期从事功能纳米材料的设计与开发研究，拥有一批具有原创性的科研成果，这些人才培养奠定了坚实的基础。以此为平台，通过基础研究、科技开发以及与合作单位的共同科技攻关，努力培养应用能力、实践能力、创新能力和生产能力，完成研究队伍素质的整体提升。注重现有成员的海外进修和企业挂职锻炼，加强对青年教师和研究学生的培养，积极引进高层次学术骨干人才，从而培养一支学术精湛、刻苦努力、创新性强的研发队伍。