面向电化学转换和储能的中空金属有机框架及其衍生碳基纳米反应器构筑

摘要：模拟细胞的纳米反应器以其独特的物理化学特性在多相催化、能量储存和转化、环境修复和生物化学等领域引起了广泛的研究兴趣. 这类纳米反应器为化学反应的发生提供了一个介于微观和宏观之间的受限空间. 其中, 具有多级中空或多级孔结构的碳基纳米反应器, 在碳材料的热力学稳定性高和导电性能好的基础上, 还可以在纳米反应器效应(如微环境调控效应、空间限域效应和传质增强效应等)的作用下, 进一步提升碳基材料在电化学转换与储能领域的性能. 本文首先对金属有机框架材料衍生的碳基纳米反应器的合成策略进行了讨论, 然后介绍了它们在电化学转换和储能领域的应用, 重点介绍了其中的纳米反应器效应, 最后对金属有机框架衍生的碳基纳米反应器的发展前景进行了展望.

有机 2025年01月14日 1 点赞 0 评论 144 浏览

有机电化学晶体管材料、器件及功能

摘要：有机电化学晶体管具有实现高灵敏度的传感及突破“冯·诺依曼瓶颈”实现低功耗的神经形态计算的潜力. 目前有限的活性层材料及低的器件性能严重制约着其进一步集成与应用, 器件性能的进一步提升亟需关键活性层材料的原始创新. 本文综述了本课题组近五年在有机电化学晶体管材料和器件方面的研究进展. 我们从材料源头创新出发, 致力于材料制备方法、材料结构、聚集态结构、离子电子耦合传输对材料光电性质的影响以及相关的基本规律和物理过程, 打破传统设计思路, 发展非金属聚合/偶联方法, 使用有效的多功能分子设计与结构调控策略制备新概念共轭高分子/寡聚物/小分子混合离子电子导体的有机电化学晶体管活性层材料; 开发有机电化学晶体管的关键技术, 实现若干集高性能、高稳定性、柔性于一体的有机电化学晶体管, 构筑面向柔性、可穿戴器件的传感及低功耗的有机突触晶体管, 对柔性生物电子学的发展具有积极的促进意义.

有机 2025年01月13日 1 点赞 0 评论 123 浏览

有机发光晶体管的关键材料和器件研究

摘要：有机发光晶体管(organic light-emitting transistor, OLET)是一种变革性的小型化有机光电器件, 其在同一器件中集成了场效应晶体管和发光二极管的两种器件功能, 在材料的基础物性研究、新型柔性显示/照明、有机电泵浦激光以及片上集成光电子器件等方面都具有着重要的研究意义. OLET 独特的器件结构及工作模式使其对核心的关键材料和器件制备提出了新的要求, 而高性能OLET 器件的构筑需要从材料和器件两个方面同时进行优化与改善. 近五年作者课题组和合作者在全面调研和分析OLET 领域整体研究背景和存在基本科学问题基础上, 聚焦于高迁移率发光有机半导体关键材料的开发和高效OLET 器件(线光源和面光源发光模式)的构筑两个方面开展了初步的探索性研究, 发展了系列特别是基于蒽和芴的高迁移率发光/激光有机半导体材料, 构筑了高性能的单组分有机单晶OLET 器件和新型平面OLET 面光源发射显示器件, 为进一步推动OLET 及其相关领域发展奠定了重要的材料和器件研究基础.

有机 2024年12月16日 1 点赞 0 评论 214 浏览

有机电化学合成的研究进展

摘要：有机电化学合成已成为一种实用、环境友好的合成方法, 广泛应用于氧化、还原以及氧化还原中性反应. 通过精准调控电流或者电位可在温和反应条件下实现一些具有挑战性的化学转化. 然而, 有机电化学反应也存在电极钝化、反应类型受限以及反应活性和选择性不易调控等难题. 日益紧张的能源和环境问题使得电化学合成近年来备受关注. 该综述的主要对象为有机溶液体系中的电化学合成, 从直接电解和间接电解两方面阐述近年来为解决这些难题所取得的进展. 在直接电解方面主要是通过合理的有机电化学反应设计、改变电解模式及设备或者将电化学技术与其它的化学合成技术相融合, 解决电极钝化、反应类型受限等问题. 在间接电解方面主要是利用有机分子或者过渡金属作为分子电催化剂去调控电极和底物之间的电子转移以及反应选择性, 实现一些选择性可控的化学转化.

有机 2024年12月13日 1 点赞 0 评论 176 浏览

有机染料聚集在光化学传感中的应用

摘要：有机染料在可见-近红外光区具有较高的摩尔消光系数和良好的荧光发光性能，因而常被用于光谱化学传感中。通常有机染料分子含有较大的π体系，在溶液中易于通过分子间弱相互作用(氢键、卤键、亲疏水作用、π-π堆积作用、范德华力等) 聚集形成具有特定结构的组装体，聚集过程往往伴有明显的颜色或光谱变化。若向染料分子中引入特定的官能团，与分析物结合诱导染料聚集/解聚产生明显的光谱变化，可用于对分析物的识别。聚集体可同时提供多个结合位点，并具有组装单元之间可调控的空间取向、较高的传感结合基团局部浓度。因此基于聚集过程的光化学传感表现出优越的传感灵敏度和选择性。本文结合本课题组近年来的研究工作综述了有机染料聚集在光化学传感中的应用，分别从诱导聚集、诱导解聚以及聚集重组三个方面展开讨论，并展望了此类荧光传感体系未来的研究与发展方向。

有机 2024年12月12日 1 点赞 0 评论 106 浏览

含苝环有机半导体的光催化分解水研究进展

摘要: 光催化分解水是太阳能向化学能转换的一种重要方式, 其中高效稳定光催化剂的研制至关重要. 具有平面共轭结构的苝类有机小分子是一类富含π 电子的n-型半导体, 具有结构易修饰、可见光吸收强以及光热稳定性高等优点, 近年来在光催化领域研究广泛. 我们总结了4 类含有苝环结构的有机小分子苝四甲酸二酐、苝二酰亚胺、苝单酰亚胺以及苝四酸的特点. 此外, 从分子结构修饰、构筑聚合物、金属辅助、与其它材料复合及改变组装条件这几种方式对材料在光催化分解水方面的研究进展进行了综述, 并对含有苝环结构的有机半导体材料在光催化分解水方面存在的问题和前景进行了分析和展望.

有机 2024年12月11日 1 点赞 0 评论 125 浏览

1,2-硼氮杂芳烃在中国的研究进展

摘要:稠环芳烃及其衍生物在有机光电材料领域具有广泛应用, 杂原子掺杂可有效调节稠环芳烃的物理化学性质. 用等电子体的硼氮单元取代碳碳单元, 在保持稠环芳烃芳香性的连续性的同时, 可以调节稠环芳烃的电子结构和分子间相互作用, 构建具有独特光电性质和生物活性的新型硼氮杂稠环芳烃, 既丰富了稠环芳烃的种类, 又促进了硼氮杂芳烃在光电材料、催化和生物医药等领域的应用. 近年来, 中国有机化学及材料化学领域的学者们积极参与并推动了硼氮杂芳烃的快速发展, 在硼氮杂芳烃的种类开发和应用拓展方面开展了一系列原创性的工作, 取得了瞩目的成绩. 本文综述了基于1,2-硼氮杂苯的稠环芳烃(即1,2-硼氮杂芳烃)的合成发展历史和应用研究拓展, 最后对硼氮杂芳烃领域的未来发展与应用进行了展望. 通过对硼氮芳烃在中国的发展进行系统的梳理和总结, 希望能够引起更多科研工作者对硼氮芳烃的兴趣, 期待更多的科研工作者能够加入到硼氮杂芳烃的合成拓展与应用探索中.

有机 2024年12月10日 1 点赞 0 评论 178 浏览

可见光催化有机硅的合成研究进展

摘要：硅杂化合物广泛存在于药物分子和具有特殊用途的功能材料中. 与其同主族的全碳母体化合物相比, 通常硅元素的存在赋予了相应的硅杂化合物特殊的生物活性和独特的物理化学性能. 概述了近年来可见光催化有机硅的合成方法和策略, 并对其反应机理和局限性予以分析和讨论.

有机 2024年12月09日 1 点赞 0 评论 145 浏览

有机盐发光材料研究进展

摘要：有机盐发光材料因其离子性而具有光热稳定性好、熔点高、水溶性好、强静电相互作用及生物相容性好等优点,在生物监测、防伪和光学材料等领域展现出广阔的应用前景. 目前, 一系列基于氮杂环芳香鎓盐、季铵盐、季鏻盐以及基于柔性烯键和腙键等特定性能的有机盐发光材料被开发出来. 该综述对有机盐发光材料的分子设计、发光原理及其最新研究进展进行了分类总结, 并对该领域的发展进行了展望.

有机 2024年12月06日 1 点赞 0 评论 158 浏览

碳基非金属催化剂在有机合成领域的应用及机理研究

摘要：碳基非金属催化剂是指包括碳纳米管(CNTs)、氧化石墨烯(GO)、石墨烯(G)、活性炭(AC)及其掺杂或修饰后得到的材料作为用于涉及能量转换等关键反应过程的催化剂. 碳基非金属催化剂由于具有来源丰富、成本低、对环境友好、后处理简单、可持续发展等优点, 近年来被成功应用于有机合成领域. 基于碳基非金属催化剂应用于氧化反应、还原反应、取代反应和偶联反应被成功报道, 但针对碳基非金属催化剂应用于有机合成领域进行催化的活性位点的研究目前仍处于早期发展阶段. 近年来, 科学家们针对其机理的研究主要集中于对催化剂的表征分析和第一性原理计算,但未得出相对一致的实验结论. 对碳基非金属催化剂在有机合成领域的应用及机理研究进行了综述.

有机 2024年10月31日 1 点赞 0 评论 128 浏览