振动诱导发光(VIE)分子材料的应用研究进展

二氢二苯并吩嗪类衍生物具有独特的振动诱导发光机制,该分子可在单波长激发的情况下呈现不同比率形式的红色与蓝色荧光,该荧光双发射特性已被广泛应用于多领域研究,如有机光电材料、比率式荧光探针及超分子凝胶等。本文对振动诱导发光材料的发光机理及其研究进展进行了综述,并对二氢二苯并吩嗪类衍生物在生物医学领域的应用潜力进行了展望。     

基于三联吡啶配体的发光超分子组装体

发光的金属配位超分子组装体具有丰富多样的光物理特性，被广泛应用于光电材料、生物传感、催化等领域，因此，发展新型发光配位超分子结构并实现其独特发光性质一直是该领域的研究热点。本综述全面总结了基于三联吡啶的配位超分子组装体在发光领域的最新进展，围绕这些已报道的二维和三维超分子结构的构筑策略，实现材料发光性质调控的手段（浓度、压力、温度等），以及在传感、发光器件、主客体包封等方面的应用进行了总结。     

基于主客体识别构筑超分子聚合物研究

正超分子聚合物是化学自组装领域最重要的研究方向之一,它由高分子/小分子构筑基元通过非共价键自组装聚合而成,在易降解、响应性、自修复材料等领域呈现出广阔的应用前景。针对超分子聚合物中主客体识别构筑基元有限、结构多层次控制困难、多重响应性超分子聚合物稀缺等科学问题,浙江大学黄飞鹤教授课题组开展了基于主客体识别构筑超分子聚合物的系统研究。研究成果获2020年度浙江省自然科学奖一等奖。     

X-H…π相互作用的研究进展

综述近年来有关X－H…π相互作用在主客体化学、分子识别、超分子组装、有机物分子构象等领域中的研究情况，并且对目前常用的研究方法进行了归纳和评价。     

2020年光学超材料热点回眸

 光学超材料一直是超材料学科中的重要组成部分之一，是超材料在信息科学领域中应用的重要体现。2020年，光学超材料领域的研究涌现出了一大批非常优秀的科技成果。围绕非线性光学超材料、人工智能超材料与光学超表面等方面回顾了光学超材料在2020年的研究热点。     

未来世界由超材料建构

 超材料是一种特殊的人工复合材料或结构,通过对材料的关键物理尺寸进行结构上的有序设计,可以使其获得自然界材料所不具备的超常规物理性质。左手材料、光子晶体等超材料在隐身、天线领域有广泛的研究和应用。本文综述超材料的特殊性能及在军事、民用等领域的应用情况。     

卤键的研究进展

卤键是一种类似氢键的非共价键分子间相互作用,在晶体工程、超分子化学、高值材料、药物设计等领域发挥着重要作用,目前引起科学界的广泛关注.笔者主要综述了卤键的通性、研究内容和进展,展望了卤键的应用前景.     

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。     

可拉伸高分子材料接连突破,可穿戴电子设备前景可期——2017年高分子材料研发热点回眸

 高分子材料作为重要的新型全能材料,已广泛应用在人们生活的方方面面。2017年高分子科学领域硕果累累,超分子聚合物、石墨烯、高性能材料、纳米多功能材料等方向都炙手可热。本文遴选2017年可拉伸高分子半导体、柔性储能材料、不对称聚合物分子刷的高效精准制备、二氧化碳吸附、塑料回收再利用和毒品检测方面的高分子应用等方向取得的成果进行盘点。     

自组装单层膜的研究

自组装膜(self-assembled monolayers,SAMs)是通过有机分子反应活性头基与固体界面之间自发反应形成的稳定、有序、紧密堆积的超薄膜结构.近年来,通过界面自组装在固体表面形成超薄层有机材料的研究受到人们的广泛关注,在非线形化学、分子生物学、材料科学、分子器件、生物传感器等领域具有广泛的应用前景.对自组装单层膜的制备、特点、类型、机理和应用等方面进行了探讨.     

光响应型主客体超分子聚合物

通过主客体非共价键作用将光响应基团引入超分子聚合物体系中可以获得光响应型超分子聚合物,此类聚合物在自愈合体系、聚集诱导发光、光控组装等领域具有重要应用。综述了近期基于冠醚、环糊精、杯芳烃、柱芳烃和葫芦脲为主体的光响应超分子聚合物的合成与性质,并对此类主客体超分子聚合物的发展前景进行了展望。     

金属-有机凝胶的制备、表征及应用

金属-有机凝胶(Metal-Organic Gel,MOG)是在超分子有机凝胶的基础上引入金属原子而形成的一种半固体状的软材料.这类材料在催化、气体吸附、化学传感器等领域具有潜在的应用价值.在文献调研的基础上,对金属-有机凝胶常用的制备、结构表征方法及其在催化领域的应用作了简要的综述,并对其应用前景进行了展望.     

有关氢键理论研究的现状及前景

氢键是分子内或分子间的一种弱相互作用,对物质的性质有很大影响,在生物、化学、材料等领域起着重要的作用,是目前人们研究的热门领域之一．对已研究的氢键体系,从其类型、目前的研究现状及前景进行了综述和评论．     

基于四氮唑配体构筑的配合物研究进展

论述了四氮唑配合物分子结构特点、制备方法及其在分子识别、选择性催化、气体储存、磁性、荧光等材料中的应用,结合该课题组的研究,着重介绍了近些年来四氮唑类配合物的研究进展和热点应用,以及展望了四氮唑配合物在材料领域的应用前景.     

绿色离子液体介质中有序分子聚集体构建

 离子液体具有很多物理、化学特性且环境友好,被广泛应用于化学、化工、材料、生物、环境等领域。评述了非质子化离子液体、质子化离子液体等作为绿色介质在构建胶束、溶致液晶、囊泡、微乳液和乳状液等有序分子聚集体方面的研究进展。简述了两亲分子和有序分子聚集体的基本概念、分类及发展,对各种离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂及聚合物类表面活性剂在非质子化离子液体、质子化离子液体及水溶液中自组装有序分子聚集体的类型、结构、影响因素、驱动力、机制等进行对比分析,并对其应用领域和研究趋势进行展望。     

超分子化学、选择性分子间力和若干化学研究领域

介绍超分子化学的概念，说明超分子体系形成的动因是分子间（尤其是选择性分子间）相互作用力，而选择性分子间力的存在又是分子识别现象发生的前提．产生选择性分子间力的原因是分子中原子群体或基团的电荷效应和空间效应．选择性分子间力和分子识别是超分子化学的关键所在．引用近期文献对超分子化学促进化学研究前沿领域发展的概况进行了综述，对超分子化学的发展前景加以展望．     

“金属配合物激发态的基础与应用研究”年度报告

(1)应用量子理论,在Marcus理论基础之上,研究了蓝色磷光体系三芳基Pt配合物的发光性质,并提出了量子效率优化方案。扭曲结构D-A分子具有局域和电荷转移杂化态HLCT性质,在理论上形成单三线态激子时也有可能突破量子自旋统计,即单线态激子的形成比例会超过25%,同时材料本身也有较高的光致发光效率,因而在电致发光器件方面可能会有很好的性能。(2)设计合成了一系列含有配位碳原子的四齿配体,并进一步合成了基于这些刚性配体的铂(II)配合物,通过稳态光谱和超快光谱对铂(II)配合物的光物理性质进行了深入研究,利用密度泛函理论对配合物的基态和激发态性质进行了理论分析,总结了电荷跃迁位置和类型变化的控制因素,探索了这些强磷光材料在光电器件中的应用。(3)在强磷光发射和长激发态寿命的金(III)和钯(II)配合物及其在光催化太阳能转换、能量上转换、双光子吸收和磷光OLED中的应用等方面取得了阶段性进展。(4)在廉价金属(锌、铜和钨)配合物荧光/磷光材料的设计合成及光电应用、不含金属的有机小分子磷光发射方面取得突破性进展,观察到了有机分子的电致磷光。(5)以三核吡唑基d10金属(Cu I,Ag I,Au I)配位单元为主要研究对象,通过合成和配体设计对三核单元间的聚集态结构进行调节,实现了对其聚集体的光物理过程的调控。(6)利用晶态光功能配位超分子聚集体的协同作用、异相反应和动态孔性,进行了研磨致发光变色、异相催化和染料降解、选择性发光传感等应用研究。对于非晶相光功能配位超分子聚集体这类软物质材料,主要探索了其在纳米结构和生物体系中的抗癌活性等方面的应用研究。(7)将动态共价键引入到超分子聚集体的合成中,通过次级组分自组装的技术,成功制备了两类新型的咪唑配位超分子聚集体,首次实现了次级组分自组装合成,为合成新的光功能配位超分子聚集体提供了新思路。(8)设计和合成了16个光敏剂和催化剂。系统研究了这些化合物光的吸收、电子的激发和电荷传递过程。在电子给体存在时,对3组分光催化制氢体系的产氢活性进行了研究。此外,对光催化化学转换研究和转换机制研究也取得了新的研究结果。(9)发现了具有低三线态能级的蓝光磷光主体材料,为新型磷光主体材料的设计提供了新的思路;提出了"Hot exciton"机理及杂化局域-电荷转移(HLCT)态材料,有可能成为低成本高效率的新一代材料。     

氨基硫脲配合物的组装及其非线性光学性质

论述了近年来国际上较为活跃的超分子化学领域,在配位化合物的分子设计和性质研究等方面的重要应用.依据超分子自组装与配位化合物的相关理论及研究状况,紧密结合本研究组的近期工作和最新进展,分析探讨了氨基硫脲系列超分子配合物的分子设计和组装,及其组成-结构-非线性光学性质,为后续新型功能性超分子配合物的设计合成提供必要的基础.     

专题：超材料电磁调控特性及应用（续）

超材料是指在微观和宏观尺度之间引入中间尺度结构单元，通过这些结构单元及其空间序构实现特定功能的人工复合材料或结构。由于结构单元及其空间序构的精确可设计性，超材料可对电磁波的幅值、相位、频率、极化、模式等各种特性进行灵活调控，在隐身、电子对抗、通信、成像、能源等领域具有广阔的重要应用前景，被列入“六大颠覆性基础研究领域”之首位。本专题依托国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”、重点专项“微波毫米波数字编码和现场可编程超构材料的理论体系与关键技术”、基础加强计划重点基础研究项目“基于新型结构功能材料的某机制研究”、国家自然科学基金“基于圆二色性的多维度调制超表面及其应用研究”“基于相位梯度超表面的电磁信号调制技术研究”“基于多模式复合色散调控的消色差超材料功能器件设计及应用研究”等军内外基础研究项目设立，聚焦国内超材料研究的最新发展动态，汇集国内优秀团队的最新研究成果，以期增进国内超材料领域的学术交流和应用技术探讨，[JP2]促进超材料基础研究和技术创新应用的发展。本期专题采用在线支撑材料等增强出版形式，以加深对论文内容、思路与方法的理解。     

超分子包合技术在新药研制中的应用

在药物研究中用以进行超分子包合研究的主体有冠醚、环糊精、杯芳烃及瓜环等,它们均具有穴状结构,能通过非共价键与离子及中性分子形成超分子,可以提高药物的稳定性。本文重点介绍了这几种主要的超分子包合主体在药物研发中的应用研究进展,并对超分子包合技术在新药研制中的应用前景进行了展望。