单分子有机电致白光材料及器件

有机电致白光二极管在白光照明和背光源应用中具有材料来源广、驱动电压低、节能和环保等优点,受到了广泛关注。目前实现电致白光的方法主要有小分子掺杂、多层器件、激基复合物和缔合物发光以及单分子白光等方法。其中,单分子白光材料由于要控制能量的不完全传递、单分子实现多色同步发射和优化器件结构等,目前研究得还比较少,器件的总体性能相对还不是很理想。本文从材料合成的角度,简要综述了国内外在单分子白光材料的合成与器件性能优化方面所取得的研究进展,并对下一步需要研究的热点问题作了展望。     

芴类蓝光材料的长波发射问题研究进展

有机电致发光技术在通信、信息、显示和照明等领域显现出巨大的商业应用前景, 十几年来一直是光电信息领域的研究热点之一. 相对于无机电致发光材料, 有机电致发光材料具有许多优点. 芴作为一种具有刚性平面联苯结构的化合物, 由于具有宽的能隙、高的发光效率和结构上易于修饰等特点, 是一类受到各方面广泛关注的蓝光材料. 芴类蓝光材料的一个缺点是薄膜在空气中退火或器件在长时间运行后会出现长波发射, 严重影响其综合电致发光性能. 目前认为是由分子间激基缔合物、芴酮或者两者共同作用引起了该长波发射. 经过各方努力, 芴类蓝光材料的长波发射问题趋向于被完全解决. 本文结合自己的工作, 从材料合成的角度综述了国内外在研究芴类蓝光材料的长波发射问题方面所取得的进展, 并对下一步需要研究的热点问题作了展望.     

1,2,3,4-四氢喹啉-4-酮衍生物的线性及非线性光学性质

合成了一系列具有刚性结构的推拉型1,2,3,4-四氢喹啉-4-酮衍生物: 1-苄基-1,2,3,4-四氢喹啉-4-酮(BTHQ)、2-(1,2,3,4-四氢喹啉-4-叶立德)丙二腈(THQM)、1,6-二羰基久洛尼定(DOJ)和1,6-二(二氰甲烯基叶立德)久洛尼定(BDCJ).测定了其吸收光谱、单光子荧光光谱和双光子上转换荧光光谱. 这类化合物的单双光子荧光参数都存在着很强的、规则的溶剂效应, 表明分子激发态可能存在较大的极性. 它们的二氯甲烷溶液在800 nm飞秒激光(150 fs)照射下, 能够发射出很强的双光子上转换荧光. 采用非线性透过率法测得四个化合物的双光子吸收截面在0.83～23.95×10－50 cm4•s•photon－1之间. 这类化合物的激发态存在有效的分子内电荷转移, 对双光子吸收和双光子荧光发射有较大贡献.     

有机电致磷光材料的分子设计：从主体材料到客体材料

有机电致磷光器件的设计和利用，可以突破由三线态激子跃迁自旋禁阻引起的有机电致荧光器件量子效率的限制。本文综述了有机电致磷光器件和材料的研究进展，主要介绍了主体材料和客体材料的研究现状，特别是蓝光磷光器件主客体材料的研究情况。     

基于水热法制备的ZnO纳米棒的CO传感器

纳米结构的氧化锌(ZnO)可以吸附大量的气体,并且在吸附了气体之后形成特定的表面态,从而对其导电性产生显著的影响。用水热法在ITO电极之间制备了ZnO纳米棒阵列,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)等表征后发现,制得的ZnO纳米棒具有较好的结晶性。在200℃下,当1.25mg/L的CO气体通过ZnO纳米棒时,ITO电极两端的电流发生了较明显的改变,显示该装置对CO气体具有较明显的响应(灵敏度为18)。可以预见通过改变电极之间生长的ZnO纳米结构形貌,提高纳米结构的表面利用率,以及适当提高测试温度,可以进一步提高传感器的灵敏度。制作的气体传感器具有简单、廉价、环保的特点,对于气体传感器的设计提供了新的思路。     

聚集诱导发光体系:化合物种类、发光机制及其应用

聚集诱导发光(AIE)体系是近年来备受关注的一个研究领域,目前该领域已经积累了较为丰富的AIE化合物的分子设计理念和相应的对AIE机制的理解。AIE体系的研究为固态强发光材料特别是备受聚集发光猝灭难题困扰的有机电致发光材料提供了全新的分子设计思路。本文纵观该领域的研究进展,对AIE化合物种类、发光机制及其相关应用做出了较为详尽的综述报道。具有AIE性质的化合物主要包括多芳基取代的杂环化合物、多芳基乙烯类化合物、分子内电荷转移化合物、含有氢键的化合物、聚合物等。这些化合物的AIE发光机制也各有不同,包括分子内旋转受限、非辐射失活衰减受限、分子构象扭曲以避免形成激基缔合物以及利用特殊的分子堆积方式如J-聚集、交叉分子堆积、由分子间的C—H…π作用或特殊的氢键作用形成相应的发光聚集体等。基于其特殊的AIE性能,AIE化合物可广泛应用于化学传感、生物传感、生物标记、电致发光以及逻辑门器件等领域。     

含氟绿光铱配合物的设计、合成及其高效磷光电致发光器件

以2-(3-(2',4'-二氟苯基)苯基)吡啶(Hdfbppy)为环金属C^N配体,乙酰丙酮(Hacac)为辅助配体,设计合成了一种绿色磷光铱配合物(Ir(dfbppy)₂(acac));研究了此配合物的光物理性质及其电致发光器件性能。室温下,配合物Ir(dfbppy)₂(acac)的二氯甲烷溶液的最大发射波长为520nm,量子效率为71%,寿命为381ns。将此配合物掺杂在4,4'-N,N'-二咔唑基二联苯(CBP)中,作为发光层制备了有机发光二极管器件。结果显示,该器件在7.2V电压下呈现的最大亮度为68324cd·m^-2,最大电流效率约为53cd·A^-1,最大功率效率为37lm·W^-1,色坐标为(0.33,0.62)。     

可溶液加工的有机-无机杂化钙钛矿:超越光伏应用的“梦幻”材料

有机-无机杂化钙钛矿材料是可通过溶液工艺低温制备得到的直接带隙半导体晶体薄膜.在众多可溶液加工的半导体材料中,有机-无机杂化钙钛矿薄膜是为数不多的低缺陷密度、双极子传输性能优异的晶体薄膜,同时兼具宽光谱吸收和长载流子扩散距离等特性,是平面异质结太阳能电池的理想选择.另外,作为低缺陷密度的直接带隙半导体晶体材料,杂化钙钛矿薄膜具有优异的发光特性.其发光波长可通过能带工程(在分子水平上改变其组分)进行调节,因此有望在发光二极管和激光等光电器件中得到新应用.总结了钙钛矿材料的优异特性和目前应用研究的进展,并对其未来发展做了展望.     

阳极氧化法制备二氧化钛纳米管及其在太阳能电池中的应用

介绍了阳极氧化法制备二氧化钛纳米管的技术发展历程, 论述了其制备过程及生长机理, 探讨了电解液、pH值、氧化电压、氧化时间、氧化温度和后处理方法等因素对TiO₂纳米管结构和形态的影响, 综述了近几年来利用TiO₂纳米管组装染料敏化、量子点和本体异质结等太阳能电池所取得的进展, 展望了其未来发展趋势和应用前景.     

螺双芴在电致发光材料领域的应用

螺双芴分子具有非平面的空间结构，两个芴单体以sp^3杂化的C原子为中心桥联在一起。将其引入到具有电致发光特性的分子中，对于提高分子的热稳定性和光谱稳定性等方面具有很大的应用价值。本文主要介绍了近年来螺双芴结构在有机／聚合物电致发光材料的分子设计上的研究进展，并对研究前景作了简要的展望。