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 212 浏览

柴油车尾气后处理关键材料研究进展

摘要:柴油车尾气后处理技术是应对日益严格的排放法规、实现绿色低碳运输的关键. 尽管国六标准施行的处理技术已显著减少污染物排放, 但其效能提升与成本控制仍面临挑战. 近年来, 新型材料与技术创新为解决这一难题提供了新视角. 本研究综述聚焦于柴油车尾气后处理关键材料的最新进展, 分别从柴油车氧化催化剂(diesel oxidationcatalyst, DOC)、柴油车颗粒物捕集器(diesel particulate filter, DPF)、选择性催化还原催化剂(selective catalyticreduction, SCR), 以及氨逃逸催化剂(ammonia slip catalyst, ASC)系统先进催化材料的创新应用, 通过分析各类材料的结构设计、活性组分特性及其在尾气净化反应中的作用机理, 评估了各类催化材料在实际应用中的潜力. 同时,针对现有研究存在的问题, 如材料稳定性、耐久性及经济性, 进行了深入探讨, 并展望了未来关键材料的发展趋势,强调了催化单元在推动柴油车尾气处理技术向更高效、低成本、可持续方向发展的关键作用.

有机 2025年12月02日 1 点赞 0 评论 159 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 233 浏览

金属有机框架材料在吸附分离领域的研究进展

摘要：纳米多孔材料由于具有显著的纳米尺度空间效应，在吸附以及膜分离领域中受到了极大的关注。作为无机多孔材料的延伸，金属有机框架材料（metal organic frmework，MOF），由于其较大的比表面积、较高的孔隙率和孔结构可调的特点被广泛地应用于气相储存分离、液相的吸附分离和催化反应等各个领域。本文对MOF的种类进行了分类，并对MOF材料的合成方法和粒径调控机理进行了比较，其中，重点介绍了溶剂热合成法的优点。同时，系统地总结了MOF材料在吸附分离研究中存在的问题和局限，并对先进的基于MOF材料的复合膜制备技术进行了展望；总结了MOF在气体储存分离、液体吸附分离以及膜分离方面的应用。最后，针对复合膜的制备提出了通过改变MOF合成方式改善MOF材料与有机膜相容性的思路。

有机 2024年05月12日 1 点赞 0 评论 218 浏览

金属有机骨架复合聚合物电解质的研究进展

摘要：由于安全和能量密度上的优势，全固态锂金属电池已经成为下一代电池发展的希望。在众多种类的固态电解质中，聚合物电解质具有较高的柔韧性、优良的加工性和与电极良好的界面接触性。但目前，聚合物固态电解质存在离子电导率较低机械强度较差的问题。为了提高聚合物电解质(SPE)的性能，向SPE中加入无机填料被认为是一种有效的方法。金属有机框架(MOF)材料具有极高的比表面积、可设计的多孔结构和易于化学调节等优点。将MOF材料引入聚合物基体中，可以提高聚合物固态电解质的离子电导率和机械性能，有利于形成良好的电极/电解质接触界面。本文综述了金属有机框架(MOF)复合聚合物固态电解质的最新研究进展。

有机 2026年01月06日 1 点赞 0 评论 120 浏览

金属有机骨架在超级电容器方面的研究进展

摘要：超级电容器是近年迅速发展起来的一种新型储能元件，决定超级电容器性能的最重要因素是电极材料，开发低成本、高性能的电极材料是当前超级电容器的重要研究方向。金属有机骨架（MOFs）是一类多孔材料，由于MOFs材料的组成与结构多样、比表面积大、结构可控和可调的孔径尺寸等优势，使其在超级电容器方面的应用引起了越来越多研究人员的关注。本文综述了原始MOFs、MOFs衍生物（多孔碳、金属氧化物、多孔碳／金属氧化物）及其MOFs复合材料在超级电容器领域的应用进展，讨论了不同结构特征的MOFs及其在电化学储能领域中展现出特殊的性能，指出MOFs构筑的超级电容器在新能源储存与转换领域发挥的重要作用。最后，提出MOFs基材料应用于超级电容器领域面临的挑战和发展前景。

有机 2024年03月04日 0 点赞 0 评论 206 浏览

金属有机框架纳米酶在食品分析中的研究进展

摘要：纳米酶是一种具有天然模拟酶活性的纳米材料，兼具纳米材料性能与类似天然酶的良好催化性能。在众多纳米酶中，金属有机框架纳米酶作为一种新型生物传感材料，在食品分析领域备受关注。金属有机框架材料(MOF) 是一类多孔晶体材料，具有结构均匀、孔隙率高、组成可调、表面易于功能化等优点。基于MOF 的传感器具有高吸收性、强发光特性和良好的成本效益，是传统检测方法的补充和替代分析方法，前景广阔。该文综述了MOFs 酶的特性、常用MOFs 酶的种类，并探讨其在食品中检测农药、添加剂、重金属、有害微生物和功能性成分方面的应用。最后就目前存在的问题提出建议，并对未来的发展前景进行了展望。

有机 2025年12月26日 1 点赞 0 评论 139 浏览

基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料

摘要：有机发光材料的光电性能与分子的化学结构、构象变化的灵活性以及分子间相互作用密切相关。从结构上看,二苯甲酮的羰基和苯环具有很高的可化学修饰性,本文从材料合成角度首先综述了近年来基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料的构建策略,主要包括多取代二苯甲酮、用杂原子作为桥连基团以及以C=C 偶联和苯环为中心直接偶联等三种策略。已经基于此开发了多种多功能有机发光材料,主要包括荧光材料、贵金属磷光配合物的主体、热激活延迟荧光材料、聚集诱导发光材料和纯有机室温磷光材料等。最后,还展望了基于二苯甲酮框架的多功能有机发光材料未来的研究重点和发展前景。

有机 2024年01月21日 0 点赞 0 评论 176 浏览

有机分子晶体结构预测方法及应用进展: 传统技术与机器学习的结合

摘要：晶体结构预测(crystal structure prediction, CSP)技术能够仅依赖分子式预测材料的晶体结构, 其在识别稳定结构和探索多晶型方面展现出独特的优势, 已成为材料科学、药物学等领域不可或缺的工具. 自20世纪末以来, CSP方法经历了从初期侧重技术实现的探索, 到逐步实现高通量精确计算的阶段, 并发展为一种能够全面探索高维势能面、精确排序分子晶体能量的综合性算法. 本文综述了有机分子CSP的主要方法及策略, 同时介绍了机器学习等新技术在CSP领域的引入和应用情况, 并讨论了这些技术展现出的巨大潜力. 本文旨在为读者提供全面、系统的CSP技术进展回顾, 探讨当前的应用现状与挑战, 并展望机器学习为该领域带来的新机遇, 促进CSP技术在多领域的深入应用和跨学科融合.

有机 2025年12月18日 1 点赞 0 评论 158 浏览

光催化有机反应中的共价有机框架材料

摘要：共价有机框架（COFs）由于其优异的光催化活性成为多孔材料领域的研究热点。与其他多相光催化剂相比，COFs 具有规整且可控的结构、大的比表面积、均匀的孔道、良好的稳定性、可回收利用性、合适的能带结构、可调节的吸光范围和易于功能化等优点，使其具有更高的研究潜力和工业化应用价值。近年来COFs 在光催化领域的应用突飞猛进，尤其是在光催化有机反应方向取得了巨大进展，极大地促进了COFs 的发展。本综述简单介绍一些光功能化COFs 的合成策略，如：自下而上（bottom-up）的策略、后修饰方法和复合法，然后总结了COFs 光催化反应机理分为能量转移和电子转移两种途径，而后重点总结和讨论COFs 作为光催化剂在光催化选择性氧化反应、还原反应、偶联反应、环化反应、聚合反应和不对称有机合成等反应中的最新研究进展，最后对COFs 在光催化有机反应中的应用进行总结和展望。

有机 2024年10月23日 1 点赞 0 评论 307 浏览