导电聚合物——2000年诺贝尔化学奖简介

介绍了2000年诺贝尔化学奖,主要包括以聚乙炔为代表物的导电聚合物的发现、发展、机理和应用。     

导电高分子材料的应用和进展

论述了复合型及结构型导电高分子材料的导电机理、应用和研究进展。     

有机光电突触材料、器件及应用

随着大数据和物联网(IoTs)的迅猛发展,人工智能(AI)技术受到了广泛关注.可克服冯·诺依曼瓶颈和提高串行计算机性能的光电神经形态器件在半导体器件和集成电路领域的发展迅猛.光信号具有低功耗、低串扰、高带宽和低计算要求等优点,可视为额外端口以丰富突触可塑性的调节自由度.光电器件的光电性能在很大程度上依赖于光电材料的设计...     

有机复合光电导材料及器件研究进展

有机光电导复合材料已经成为当前国际上有机光电材料科学研究的前沿与热点之一。复合化是大幅度提高有机半导体材料光电导性能的有效手段,本文主要从有机光电导材料的复合化角度,综述了新型高效的多种有机复合光电导材料体系的制备及其光电导性能,初步解释了其相应的复合原理和光电导机理,并介绍了其在单层型光电导器件中的研究进展。最后提出了制备高性能有机光电导复合材料及单层型光电导器件的几点建议。     

含有七元碳环的有机共轭分子在光电材料中的应用

苯环是构成有机光电材料的主要单元,非苯系的七元环共轭体系则在有机光电材料中应用较少,直到最近几年才开始受到关注。由于七元环的前线轨道与六元环的明显差异和七元环容易被氧化而形成稳定的芳香性环庚三烯正离子的特点,它的引入可能给有机材料带来特殊的性能和应用。本文首先从历史的角度回顾了七元共轭碳环的发现、合成与结构研究。然后,对七元碳环共轭分子的结构骨架进行了分类,并对这些结构骨架的合成方法进行了总结。对七元碳环共轭分子在近红外吸收、有机场效应晶体管、有机太阳能电池、刺激-响应等领域的应用进行了重点介绍,并对该领域的发展前景进行了展望。     

国家自然科学基金有机高分子材料学科近三年项目申请与评审统计分析及2000年申请指南

报道了有机高分子材料学科１９９７￣１９９９年的基金项目申请与评审概况,分析了申请中的热点,讨论了基金申请应注意的问题,概述了学科鼓励领域,主要任务和发展趋势,发布了２０００年申请指南。     

有机硼π-共轭光电功能材料*

由于硼元素所特有的一些性质,如硼原子空的p轨道与π-共轭体系的π^*轨道间的p_π-π^*共轭效应与Lewis碱络合所表现出的强Lewis酸性以及为获得足够的动力学稳定性在硼原子上所引入的大体积芳香取代基使之表现出的立体位阻效应等,将硼引入到π-共轭体可以赋予体系一些独特的光电性能,因此近年来含硼元素的π-共轭材料引起了人们极大的研究兴趣。这类材料已经显示出非常广阔的潜在应用前景,可以用作非线性光学材料、双光子吸收和发光材料、有机电致发光器件中的电子传输材料和发光材料以及化学传感器等。本文根据π-共轭体系分子结构的不同,对有机硼π-共轭材料,包括硼取代基位于末端的线形π-共轭体系、硼原子位于中心的星形π-共轭体系、硼原子位于主链的π-共轭聚合物体系、硼原子桥联的并环π-共轭体系以及硼取代基位于侧链的π-共轭体系等的研究进展进行了综述,并对该领域的发展前景进行了展望。     

从导电聚吡咯到共轭聚合物光伏材料——我在中科院化学所30年共轭高分子研究历程

本文简要回顾了本人在中科院化学所30年的研究历程,重点介绍了在共轭高分子(包括导电聚吡咯电化学、聚合物发光电化学池(LEC)和共轭聚合物给体光伏材料)方面的研究成果。在导电聚吡咯电化学方面,对导电聚吡咯的电化学制备和电化学性质进行了深入研究,阐明了各种电化学聚合条件对制备的导电聚吡咯电导和力学强度等的影响,发现电解液溶剂给电子性(Donor number)对吡咯电化学聚合制备的导电聚吡咯电导的影响:溶剂Donor number越小制备的导电聚吡咯电导越高;使用非离子表面活性剂添加剂在水溶液中制备出表面非常光滑和高力学强度的导电聚吡咯薄膜;对于吡咯电化学聚合提出了电解液阴离子参与的阳离子自由基聚合机理,并推到出吡咯电化学聚合反应的动力学方程;发现在NaNO3水溶液中电化学聚合制备的导电聚吡咯除存在主链氧化、对阴离子掺杂结构外,还存在质子酸掺杂结构;阐明了导电聚吡咯在水溶液中电化学还原和再氧化的机理及其电化学过程的可逆性和稳定性,以及导电聚吡咯在有机电解液中特殊的第一次还原和再氧化的机理。在LEC方面,通过交流阻抗法确认了LEC的电化学掺杂机理和p-i-n结构,合成了多种适用于LEC的主链带离子导电单元的兼具离子导电性的发光嵌段共聚物,避免了LEC活性层中存在的发光聚合物和离子导电聚合物的分相问题;使用离子液体作为电解质制备了室温准冷冻p-i-n结LEC,改善了LEC的电致发光性能。在共轭聚合物给体光伏材料方面,我们提出了通过共轭侧链来拓宽聚合物吸收和提高空穴迁移率的分子设计思想,设计和合成了一系列带共轭侧链的二维共轭聚噻吩衍生物以及基于二噻吩取代苯并二噻吩的窄带隙高效二维共轭聚合物给体光伏材料。我们使用烷硫基取代进一步降低了这类二维共轭聚合物的HOMO能级从而进一步提高了其光伏性能。最后介绍了本组二维共轭聚合物给体光伏材料在非富勒烯聚合物太阳能电池方面的最新研究进展。     

共轭高分子光电功能材料的多尺度性能研究——聚合物电子学领域中的新机遇

共轭高分子材料特异的金属或半导体的电子特性兼有质轻、价廉、易于加工的优点使其在有机场效应晶体管、有机太阳能电池和有机发光二极管等领域显示了重要的应用前景.然而,尽管经过几十年的不断研究,共轭高分子材料种类及其相关器件性能均已得到显著发展,但是共轭高分子材料的本征电荷传输特性仍不清楚,其研究面临巨大挑战,这主要是由共轭高分子材料本身分子量分布弥散、分子间相互缠结以及在常规旋涂薄膜器件中分子高度无序等特性所决定的.从调控共轭高分子聚集态结构的角度出发,不断提高共轭高分子的结构有序性及减小电荷传输过程中的晶界及缺陷密度,是实现共轭高分子材料本征性能认识的有效途径之一.本文首先简单归纳总结了研究者在共轭高分子多尺度聚集态结构调控及性能研究方面的初步结果,进一步结合国内外相关研究进展,重点对共轭高分子晶体方面的工作展开详细介绍,最后对该领域未来发展的挑战及机遇进行了简单评述.     

有机太阳能电池用聚合物给体材料的研究进展

有机太阳能电池由于质轻、价廉、柔性,受到人们的广泛关注.开发性能优异的聚合物给体材料,是近期有机太阳能电池研究的主流方向之一.迄今为止,已经成功开发出各种各样具有优秀的给体性质的共轭聚合物.基于这些材料制备的有机太阳能电池器件,已经突破9%的光电转换效率.按照聚合物给体材料的主链结构分类,综述了近年来这方面的研究进展.对一些受到普遍关注的材料,从设计思想、性能剖析到器件制备和性能,做了详细的介绍,以期能够深层次理解材料的化学结构-凝聚态结构-性能间的基本规律,为今后的材料研发提供有价值的参考.     

手性催化开创药物和材料合成的新领域--2001年诺贝尔化学奖简介

20 0 1年 10月 10日瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布 ,本年度的诺贝尔化学奖奖金的一半授予美国科学家威廉·诺尔斯 (ＷｉｌｌｉａｍＳ .Ｋｎｏｗｌｅｓ)与日本科学家野依良治 (ＲｙｏｊｉＮｏｙｏｒｉ) ,以表彰他们在“手性催化氢化反应”领域所做出的贡献 ;奖金另一半授予美国科学家巴里·夏普莱斯 (Ｋ .ＢａｒｒｙＳｈａｒｐｌｅｓｓ) ,以表彰他在“手性催化氧化反应”领域所取得的成就[1] 。威廉·诺尔斯 ,1917年出生于美国 ,194 2年从哥伦比亚大学博士毕业 ,曾在孟山都公司 (Ｍｏｎｓａｎｔｏ)任职 ,1986年退休。野依良治 ,1938年出生…     

基于多芳基取代吡啶衍生物的有机光电材料的设计、合成及性能研究

电子传输材料在有机电致发光器件中起着举足轻重的作用,然而相对于高效的发光材料和空穴传输材料的研究,高性能的电子传输材料报道较少.针对电子传输材料研究中存在的问题,本论文选定了具有较高电子迁移率的芳基吡啶衍生物作为主体结构,设计并合成了一系列具有空穴阻挡能力的电子传输材料和新型的具有电子传输性能的绿光发光材料,并开展了OLED器件研究.具体创新性结果如下.     

若干新型有机光电功能材料的分子设计、合成与性能 研究

介绍本研究组得到国家自然科学基金资助的四个方面工作的进展。研究了金属有机化合物的结构与非线性光学性质的关系,总结了从分子几何构型着手,根据不同用途,对金属有机非线性光学材料进行分子设计的经验规律;提出了利用“组合式共轭桥”进行有机非线性光学发色团分子设计的新思路,所合成的几个有机化合物既有很大的光学非线性,又有紫移的最大吸收峰;通过化学键将有机发色团分子张到各种高分子的侧链上,合成和表征了潜在的电光高分子和光折变高分子材料;采用无机-有机夹层复合的思路对兼有导电性和强磁性的分子材料进行了探索,将一些有机小分子和导电高分子分别插入了层状无机物MPS3的层间,得到了8个新的分子磁体,而另一夹层化合物则表现了较高的电导率。     

1,8-位修饰杂芴类有机光电功能材料的合成与应用

以氧、硫、硅、氮、磷等杂原子取代芴中sp3杂化的碳原子所形成的杂芴,不仅可以通过杂原子和π共轭体系间的相互作用有效地调控材料的电子结构,而且可以影响芴不同位置的修饰,从而得到了广泛关注。本文详细分析了1,8-位修饰杂芴的分子结构特点和光电特性,根据不同的杂原子分类论述了相关材料的合成方法和原理,综述了1,8-位修饰杂芴类材料在磷光主体材料、电致发光材料、太阳能电池材料以及有机配体材料等方面的应用进展,展望了其在有机光电材料方面的应用前景和发展趋势。     

国家自然科学基金委工程与材料科学部有机高分子材料学科研究方向和关键词修订

2022年国家自然科学基金委员会工程与材料科学部有机高分子材料学科对学科代码下的研究方向和关键词进行了梳理和优化,增加了反映新趋势的研究方向,丰富了各研究方向下的关键词,使研究方向和关键词更加全面合理。研究方向和关键词的修订兼顾了申请引导的合理性和评审管理的实用性需要,同时体现了学科的现状和未来的发展趋势,有助于引领学科方向,发展学科新的增长点,促进更加高效、科学的基金评审。     

构建复杂有机分子的有力工具——2010年诺贝尔化学奖简述

2010年诺贝尔化学奖授予美国科学家理查德.赫克和日本科学家根岸英一及铃木章,以表彰他们在＂钯催化交叉偶联反应＂研究领域做出的杰出贡献。本文简要介绍钯催化交叉偶联反应的基本原理及在合成复杂有机分子中的应用。     

钴酸锂正极材料与锂离子电池的发展 ——2019年诺贝尔化学奖解读

2019年诺贝尔化学奖授予了John B. Goodenough、M. Stanley Whittingham和Akira Yoshino三位对锂离子电池的发展做出了重要贡献的科学家. 钴酸锂等正极材料的发现助推了锂离子电池商业化的进程,对电池的性能起着决定性的作用. 本文回顾了John B. Goodenough教授发现钴酸锂的历史,对钴酸锂的进一步发展及应用进行了梳理,同时对他发现另两种正极材料锰酸锂和磷酸铁锂进行了阐述.     

基于三苯胺和芴的D—A型高分子信息存储材料的合成及性能

设计和合成了一种高度可溶的基于三苯胺和芴的D—A型高分子信息存储材料PFTD（Poly{[4,4L（4．4’-（9H—fluorene一9,9-diyl）bis（4,1-phenylene））bis（oxy）diphthalonitrile][triphe—nylamine]E9,9-dioctyl-9H—fluorene]}）。随着溶剂极性的增加,荧光强度逐渐减弱,荧光发射谱带变宽且发生红移,最大发射峰分别位于426nm（甲苯）,432nm（四氢呋喃）,r142nm（苯腈）,445nm（N,N-二甲基甲酰胺）。PFTD在THF稀溶液中的绝对荧光量子效率为47．8％,由于固体时强的荧光淬灭效应,旋涂在石英玻璃片上的薄膜绝对荧光量子效率仅为5．5％。通过电化学实验估算得到的HOMO、LUMO、能隙、离子化势和电子亲和势分别为-5．43、-2．62、2．81、5．69、2．88eV。由该聚合物制备的薄膜器件（器件结构：ITO／PFTD／A1）表现出典型的一次写入、多次读出（WORM）型记忆特性,电流开关比大于10^4,开启电压为-1．5V。     

探讨功能材料技术,推动产业快速发展——analytica China 2014年9月上海举办

近年来,随着分析测试技术自身的飞速发展,其应用领域越来越广,在产业发展中发挥的作用也日益增大,这在制药、食品、环境、石化化工等众多行业的快速发展中表现得尤为突出。优秀展会往往是行业发展的风向标,慕尼黑上海分析生化展(analytica China)自2002年从德国来到中国发展至今,早已超越了简单的仪器、技术展示,而是紧密地与行业应用相结合,关注行业热点话题,并通过精心的展区规划、特色展商邀请、举办行业高质量会议等多种方式,为行业观众提供整体解决方案。