可溶液加工还原氧化石墨烯:制备、功能化、自组装及在智能信息器件中的应用

石墨烯作为一种苯结构无限延伸的纳米与介观分子,表现出多层次迥异的物理与化学特性.本文从机械剥离法制备的石墨烯的奇特物理性质追溯氧化石墨烯(GO)相关化学反应的开展,再到其共价/非共价功能化及应用,用分级化学的视角梳理了该领域的化学进展.重点论述了化学方法制备的氧化石墨烯及还原氧化石墨烯(rGO)在溶液分散态下的功能化方法和自组装结构.针对环境友好的可溶液加工GO/rGO工艺面临的问题,总结了纳米片分散性、片间相互作用及其薄膜工艺的相关进展,为研究其墨水配方、成膜工艺和薄膜微结构的控制提供了指导.最后在总结rGO薄膜材料相关研究进展的基础上,介绍了其在智能信息器件中的应用,并对存在的挑战性问题和未来研究方向提出自己的观点.     

二芳基芴类有机/聚合物半导体材料研究进展

在众多构建有机半导体材料分子结构中,二芳基芴类半导体凭借其特殊的电子、空间、位阻以及构象结构展现出良好的商业化前景.国内外研究学者致力于二芳基芴类电致发光小分子与聚合物半导体材料的研究,大量二芳基芴类电致发光小分子与聚合物半导体材料,包括电致发光材料、载流子传输材料、磷光器件的主体材料和电存储材料等已经得到了报道.文中以作者课题组的工作为主线系统总结了二芳基芴类有机/聚合物光电材料的分子结构、性质、及其应用等方面的进展,并展望了二芳基芴类有机/聚合物半导体材料未来发展的趋势与脉络.     

湿法制备氧化石墨烯/碳纳米管电极的聚合物太阳能电池器件

湿法制备聚合物太阳能电池具有过程简单、大面积制备以及低成本等优点,它是新型太阳能电池技术走向应用的策略之一.文中在室内条件下采用湿法旋涂方法制备了氧化石墨烯/碳纳米管混合薄膜,该薄膜具有良好的透光性与导电性,方块电阻为4 500 ohm/sq时相对应薄膜的透光率达到90% (550 nm).此外,场效应测试表明该混合薄膜呈现p型半导体特性,表明可用于解离空穴的收集.所以,基于该导电薄膜为电极材料制备的聚合物二极管具有光伏效应,在能量转换中有潜在应用.     

非平面型受阻胺共混芴类电致蓝光材料

低能绿光发射带是导致蓝光材料稳定性差的重要原因.为了更有效地抑制聚芴类绿光带的产生,设计共混非平面的抗氧化受阻胺(TMP-BPFT)来提高该类材料的光谱稳定性的方案,该方法可以同时抑制聚集与阻断芴酮生成过程.绿光指数(I(绿光中心波长)/I(第一发射峰))定量衡量了掺杂TMP-BPFT与三聚芴(TDHF)绿光发射带的关系.退火实验表明,在退火144 h后,掺杂TMP-BPFT的TDHF与未掺杂的TDHF的绿光指数分别为0.5和4.5,这说明非平面的抗氧化受阻胺具有良好的光谱稳定作用.该研究工作表明具有隔离发色团和抗氧化作用的非平面型受阻胺衍生物是一类有效的电致蓝光材料的稳定剂.     

铂类有机电致磷光材料研究进展

继续金属铱类配合物,最近铂(Ⅱ)配合物正成为有机发光二极管领域研究热点.铂类配合物最早被证明通过旋轨耦合作用可以同时有效利用单线态和三线态激子发光,进而在理论上达到内量子效率为100％.文中综述了铂类有机电致磷光材料研究进展、存在的问题及其未来研究趋势.     

聚集诱导的荧光增强体系研究进展

聚集诱导的荧光增强(AIEE) 现象是近几年备受关注的一个研究领域,文中纵观了该领域的进展,做了一个较为详尽的综述报道.具有该性质的体系主要包括多苯基取代的烯烃类、吡喃的衍生物以及二苯基二苯并环戊二烯类等.这种反常的聚集荧光增强现象多数是由于固态或聚集状态下分子内的自由旋转运动受到极大的抑制所引起的.对于具有AIEE性质化合物的结构-性质研究有利于寻找更有效的发光功能材料.     

有机/聚合物电存储器及其作用机制

有机电存储是近几年来有机电子学与信息存储交叉领域的研究热点. 本文介绍了有机电存储器的基本概念与原理, 分类论述了有机/无机纳米杂化电双稳态材料、有机/聚合物电双稳态材料以及有机金属配合物电双稳态材料的最新研究成果, 讨论原型动态随机存储器、一次写入多次读取存储器以及非易失性闪存存储器的实现, 同时总结电开关与存储的形成机制, 主要包括场致电荷转移机制、丝状电导机制、构象转变与相变机制、载流子俘获释放机制以及氧化还原机制, 并展望今后的研究工作.     

光电功能型超分子聚合物的研究进展

超分子聚合物是重复单元经超分子弱键作用链接而形成的聚集体,是功能软物质中一种新的组织方式。文中基于众多超分子聚合物的分类,重点论述主链式光电功能型超分子聚合物(optoelectronic supramolecular poly-mer,OSP)在太阳能电池、有机电致光、电致变色等得到深入研究领域的应用进展;通过调控能量转移、电荷转移、载流子迁移率等可以实现OSP的白光、光电转换、电致变色等性质和相关器件,并使OSP日渐成为超分子化学与有机电子等学科交叉领域研究的新热点;最后展望了OSP的研究趋势。     

静电纺丝制备光电功能聚合物纳米纤维及其应用

随着器件小型化的需要以及分子器件的发展,基于纳米及亚微米尺度的分子材料近十年来备受关注.一维纳米结构具有本征各向异性,有利于电荷传输,是研究电子传输行为的理想体系.通过静电纺丝能够快速大量地制备聚合物纳米纤维,其孔隙率高、比表面积大,是当前一条行之有效的、重要的制备光电功能聚合物一维纳米结构的路线.本文详细阐述了通过静电纺丝技术制备光电功能聚合物纳米纤维及其在有机场效应晶体管、气体传感器和电化学传感电极等方面的应用研究进展,并进一步提出了该领域的研究前景及尚待解决的问题,同时扼要介绍了模板法、自组装法和蘸笔印刷等其他常用的制备光电功能聚合物纳米纤维的方法.     

有机合成中钯催化交叉偶联反应:2010年诺贝尔化学奖成果简介

瑞典皇家科学院将2010 年诺贝尔化学奖授予美国和日本的3 位科学家理查德·海克(Richard F. Heck)、根岸英一(Ei-ichi Negishi)和铃木章(Akira Suzuki), 以表彰他们在“有机合成中钯催化交叉偶联反应”方面所做出的杰出贡献. 他们的研究成果极大地促进了有机合成化学的发展, 广泛应用于合成制备具有特殊光电功能的高性能有机电子材料、具有复杂结构的天然产物和生物活性化合物以及一些精细化学品, 对学术界和工业界产生了重要影响. 本文简要介绍了Heck 反应、Negishi 反应和Suzuki-Miyaura 反应的基本知识, 并讨论了其发展和应用概况.