咔唑及其衍生物在蓝光OLED中的应用

摘要:咔唑及其衍生物因其特有的电学性能、电化学性能和光物理性能而被广泛研究。由于这类材料不仅可以作为良好的空穴传输材料,而且在咔唑化合物的不同位置引入电子传输修饰基团,可以使得电子和空穴更加易于注入,并且可以很好地调节两者的平衡,因此,咔唑及其衍生物被认为是一类重要的蓝光荧光材料。咔唑及其衍生物不仅可以以小分子形式应用到蓝光荧光材料、蓝光磷光材料和热致延迟荧光材料,同样可以以高分子形式应用到蓝光荧光材料中。近年来,关于咔唑及其衍生物发光材料的合成及应用成为蓝光OLED研究的热点。本文综述了近年来国内外小分子咔唑及其衍生物作为蓝光有机电致发光主体材料的研究状况,对其分子结构设计光、电子轨道结构、物理性质、热学性质、电化学性质及器件性能等方面作了详细归纳比较,同时归纳了含咔唑结构的聚合物蓝光有机电致发光材料的研究进展,最后展望了咔唑基蓝光有机电致发光主体材料的发展前景和趋势。从光电转换效率及价格方面来说,热致延迟荧光材料和聚合物(含咔唑类基团) 发光材料是最具有前景的蓝光OLED材料。

黑色聚酰亚胺薄膜:结构、性能与应用

摘要:黑色聚酰亚胺(black polyimide,BPI)作为一种新型关键材料,已在柔性有机电子领域崭露头角,尤其在电子器件和柔性集成线路板中应用前景广阔. 与传统聚酰亚胺相比,用于集成电路载板的黑色聚酰亚胺不仅保持了其固有的机械稳定性和热稳定性,更展现出丰富的功能性,包括卓越的光屏蔽能力、抗氧化性以及能有效保护电路设计免遭逆向工程破解. 这些特性使其成为有机电子器件的理想基底材料候选者. 尽管针对黑色聚酰亚胺的制备与应用已有广泛研究,但整合其多维度进展的系统性综述目前尚缺,相关领域的整体发展脉络尚未得到充分探讨. 此外,通过化学结构的分子工程学策略来改性聚合物性能已被广泛应用,这在新型高分子材料的设计与制备中尤为显著. 基于此,本综述聚焦于黑色聚酰亚胺的分子设计,通过融合增色原理与制备技术,系统评述其设计策略与研究进展. 最后,对黑色聚酰亚胺当前在制备与应用中面临的挑战及未来发展方向进行了探讨与总结.

纳米有机半导体光催化剂

摘要:近年来,有机半导体因其独特可调的化学结构及光电性质越来越多地被应用于高效可见光催化领域。但是,有机材料本身化学键弱、载流子迁移率低,导致其催化效率低、稳定性差。因此,将有机半导体进行纳米组装及其构建异质结构,得到零维、一维、二维或多元复合纳米有机光催化剂,成为近几年的研究热点。零维粒子尺寸小、比表面积大; 一维结构长程有序排列、表面缺陷密度降低; 二维结构在增大表面活性位点的同时能最大限度地缩短电荷在材料内部的迁移距离而表现出更高的光生电荷利用率; 纳米复合结构的异质界面可以有效促进光生电子-空穴对的分离,因此在提高光催化活性及稳定性方面具有重要意义。同时,纳米有机光催化剂种类丰富,催化机理各不相同,因此被广泛应用于分解水或空气中污染物的光催化领域。本综述中归纳了各类纳米有机光催化剂的制备方法、结构特性以及光催化应用,同时对多种光催化机制进行了介绍,并对其应用前景进行了展望。

高效聚集诱导发光光敏剂的合成策略

摘要:聚集诱导发光(AIE)光敏剂即便处于高分子化或聚集态, 仍能维持强荧光特性且高效产生活性氧(ROS), 已成为新一代光动力治疗(PDT)候选材料. 围绕近年研究领域中分子电子结构与分子运动调控策略的相关进展, 重点梳理了构建供体-受体(D-A)框架的合成策略(如Suzuki-Miyaura 偶联、Stille 偶联、Buchwald-Hartwig 偶联、Sonogashira 偶联、Knoevenagel 缩合), 调控π 共轭骨架的合成策略(如Heck 反应、Vilsmeier-Haac 反应), 增强自旋轨道耦合(SOC)的合成策略(如Menshutkin 反应、点击反应、金属配位反应), 以及分子运动限制策略(聚合物封装和纳米颗粒负载). 通过多维分子设计与材料工程协同, AIE光敏剂已在近红外成像与深部PDT疗效方面取得了显著进展. 展望未来, 可以借助机器学习辅助的分子筛选和多模态递送平台, 加速AIE 光敏剂向临床深部实体瘤精准光疗的转化.

油系针状焦生产技术、性能特征与应用研究进展

摘要:针状焦作为战略性新兴材料,是生产锂离子电池负极材料和高功率石墨电极的主要原料,广泛应用于新能源汽车和冶金等领域。油系针状焦主要由催化裂化油浆、乙烯焦油等副产品深加工而来,作为高端石油焦的典型代表,对于充分利用石油资源、实现提质增效具有重要意义。本文聚焦油系针状焦的主要原料特性及生产工艺,重点分析了原料组成和工艺参数对针状焦结构与性能的影响规律,并总结了其在锂离子电池负极、高功率石墨电极和其它新兴领域的应用进展。最后,结合产业现状讨论了油系针状焦未来发展方向。

金属- 有机框架材料在光催化二氧化碳还原中的应用

摘要:CO2的过度排放导致全球环境问题日益严重,如何将CO2有效地利用起来成为全世界的研究热点。相比于高耗能的CO2捕获和储存( CCS) 技术,通过催化反应将CO2转化为有价值的能源燃料是同时解决能源危机和环境问题的有效途径。其中,使用太阳能作为能量来源的光催化CO2还原技术更具应用前景。但是目前CO2光还原催化剂仍然存在很多缺点,如可见光响应能力低、光生电子空穴对复合严重、CO2吸附量小、产物的选择性低以及在含水环境中的产氢竞争反应等。金属-有机框架( MOFs) 是由金属离子/簇和有机配体构成的一类独特的多孔晶态材料,具有可调的多孔结构、电子迁移速度快、CO2吸附量大等优点,在光催化CO2还原领域具有广阔的应用潜力。现有方法主要是通过对MOFs 的功能化修饰、与其他功能型材料复合等获得高效的光还原CO2的催化性能。本文主要对近年来MOFs 基CO2光还原催化剂( 单一MOFs、MOFs 基复合材料以及MOFs 衍生材料) 的研究现状进行了分析和讨论,并对MOFs 材料在光催化CO2还原中的发展趋势进行了展望。

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.

金属有机框架材料用于稠油降黏的研究进展

摘要:金属有机框架材料(MOFs)具有高比表面积、可调孔隙结构和丰富的活性位点,这些特性使其在稠油降黏领域展现出独特的潜力。文章系统综述了MOFs用于稠油降黏领域的研究进展,首先介绍了MOFs的类型和结构特点以及稠油致黏机理,然后通过分析MOFs的结构特性与稠油组分间的构效关系,揭示了其在物理吸附、催化裂解和界面调控中的协同作用机制,详细探讨了MOFs降黏的机理,最后对MOFs工业化应用提出了展望,为“双碳”目标下油田的绿色开发提供了新思路。

有机电子传输材料在反式钙钛矿太阳能电池中的研究现状

摘要:近年来,反式结构的钙钛矿太阳能电池凭借制备工艺简单、可低温成膜、迟滞效应低、适合与传统太阳能电池结合制备叠层器件等优点,受到了人们广泛的关注,经过几年的发展,反式钙钛矿太阳能电池的光电转化效率已从3.9%提升到25.37%。其中电子传输层作为钙钛矿太阳能电池的重要组成部分,在提取和运输载流子、阻挡空穴、调节界面能级结构和抑制电荷复合等方面起着关键性的作用。一些有机材料(富勒烯及其衍生物、苝二酰亚胺、萘二酰亚胺等)凭借容易合成和纯化、能级可调、电子迁移率高、溶解性好、化学/热稳定性良好等优势,已经广泛应用于反式钙钛矿太阳能电池。本文主要介绍了不同有机电子传输材料在反式钙钛矿太阳能电池中的研究现状,还介绍了电子传输层掺杂和界面修饰两种提升器件性能的改性手段,旨在为开发全新的有机电子传输材料提供基础性的理论指导。

含氟环氧树脂的构筑、结构调控与性能

摘要:近年来,随着现代科技在航空航天、电子信息、深海工程等领域的快速发展,对极端环境(高温、高湿、强腐蚀、高频电场等)下服役材料的综合性能要求日益严苛,而传统环氧树脂存在耐热性不足、化学稳定性有限等固有局限,为此通过精准的分子设计与结构调控,将氟原子或含氟基团引入环氧树脂体系,开发出一系列具有优异耐热性、低介电常数及高化学稳定性的含氟环氧树脂。该类材料在保留环氧树脂高机械强度与良好附着力的基础上,凭借C—F键的高键能与氟原子的强电负性,显著提升了其在高温、高湿、强腐蚀与高频电场等极端环境下的综合性能。本文从含氟环氧树脂的构建方法及氟化改性机制出发,依据氟引入方式的不同,系统综述了化学改性、物理共混与表面氟化等策略对其聚集态结构、界面特性与性能的影响规律,梳理了各类含氟环氧树脂在重防腐涂层、高频电子封装、极端环境复合材料等领域的应用与研究进展,并进一步探讨了当前其在成本控制、性能平衡与环境适应性等方面存在的问题,最后展望了该材料在绿色合成、智能响应及高通量设计等方向的发展趋势与挑战。