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基于纳米压印PET基底的高效柔性有机电致发光器件

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液晶与显示 2016年第8期31卷 733-739页

作者：朱红田宇唐建新苏州大学纳米科学技术学院功能纳米与软物质研究院江苏苏州215123

为了克服现有的以玻璃为基底、ITO为电极的有机电致发光器件(OLED)的韧性差、对裂纹缺陷敏感等固有缺点,对现有的OLED器件结构进行优化。本文提出了以PET为基底,旋涂高导PEDOT∶PSS作为阳极的高效柔性OLED器件结构。并在此基础上,通过... 详细信息

为了克服现有的以玻璃为基底、ITO为电极的有机电致发光器件(OLED)的韧性差、对裂纹缺陷敏感等固有缺点,对现有的OLED器件结构进行优化。本文提出了以PET为基底,旋涂高导PEDOT∶PSS作为阳极的高效柔性OLED器件结构。并在此基础上,通过纳米压印蛾眼模板将光耦合结构引入器件,提高器件的光取出效率。此绿光FOLED器件在亮度为1 000cd·m^(-2)时,功率效率为36.10lm·W^(-1)。在此基础上,通过纳米压印引入光耦合结构的柔性OLED器件表现出良好的光电性质,在亮度为1 000cd·m^(-2)时,功率效率可达到80.46lm·W^(-1)。并且这种绿光柔性OLED器件在以器件半边长为曲率半径180°弯折200次后亮度衰减很少。此种高导PEDOT∶PSS电极和柔性PET基底可以成为较好的ITO透明电极和刚性玻璃基底的替代物,为生产可穿戴式设备提供了可能。

关键词：柔性高效有机电致发光器件纳米压印

AI辅助合成中的分子表示方法:从序列模型到图论

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中国科学：化学 2023年第1期53卷 107-118页

作者：汪鸿帅金鲁杰冯杰董志浩邓伟侨李有勇苏州大学功能纳米与软物质研究院苏州215123 山东大学前沿交叉科学青岛研究院青岛266237

近些年,随着深层神经网络及其衍生算法的飞速发展,AI在各个领域大放异彩.在计算机辅助化合物合成路线设计领域,生成对抗网络,变分自编码器等人工智能算法表现十分出色.而如何处理分子的几何表示是将化学问题转化为算法问题的关键步骤.... 详细信息

近些年,随着深层神经网络及其衍生算法的飞速发展,AI在各个领域大放异彩.在计算机辅助化合物合成路线设计领域,生成对抗网络,变分自编码器等人工智能算法表现十分出色.而如何处理分子的几何表示是将化学问题转化为算法问题的关键步骤.本文将从不同维度出发,系统地总结各种分子的序列模型、图论等表示方法在辅助合成化学中的应用,讨论目前分子表示中的短板与面临的挑战.

关键词：人工智能分子表示计算机辅助合成机器学习

有机电化学晶体管及其在生物电子学领域的应用进展

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中国科学：化学 2024年第4期54卷 594-618页

作者：陈子琛陈帅张秀娟揭建胜苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM) 江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室苏州215123

有机电化学晶体管(organic electrochemical transistor,OECT)具有高跨导、低工作电压和高灵敏度等特点,在逻辑电路、传感器件、健康检测和仿生电子等领域显示出广泛的应用潜力.OECT器件采用独特的液态电解液结构,赋予其优异的水介质稳... 详细信息

有机电化学晶体管(organic electrochemical transistor,OECT)具有高跨导、低工作电压和高灵敏度等特点,在逻辑电路、传感器件、健康检测和仿生电子等领域显示出广泛的应用潜力.OECT器件采用独特的液态电解液结构,赋予其优异的水介质稳定性和生物兼容性,能够将微弱的离子和生物信号放大并转换为电学信号输出,因此在生物电子学领域具有内在的应用优势.本文综述了近年来OECT器件在生物电子学领域的研究进展与发展现状,从OECT器件的结构和工作原理出发,重点介绍了OECT技术在生物生理信号监测、生物化学传感和仿生神经形态方面的应用进展,最后讨论了OECT技术在生物电子学领域中仍存在的关键挑战和未来发展方向.

关键词：有机电化学晶体管生理学信号监测生物化学传感器仿生电子离子掺杂

多彩的纳米材料——2023年度诺贝尔化学奖解读

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科学通报 2023年第36期68卷 4939-4942页

作者：宋斌何耀苏州大学功能纳米与软物质研究院苏州纳米科技协同创新中心苏州市纳米技术与生物医药重点实验室苏州215123

2023年诺贝尔化学奖于10月4日授予了来自美国麻省理工学院Moungi ***教授、哥伦比亚大学Louis ***教授和俄罗斯科学家Alexei ***,获奖理由是对量子点的发现和合成作出的突出贡献.正如瑞典皇家科学院称:今年诺贝尔化学奖的研究成果为纳... 详细信息

2023年诺贝尔化学奖于10月4日授予了来自美国麻省理工学院Moungi ***教授、哥伦比亚大学Louis ***教授和俄罗斯科学家Alexei ***,获奖理由是对量子点的发现和合成作出的突出贡献.正如瑞典皇家科学院称:今年诺贝尔化学奖的研究成果为纳米科技“播下了重要的种子”(“The Nobel Prize in Chemistry 2023:They planted an important seed for nanotechnology”).

关键词：诺贝尔化学奖瑞典皇家科学院哥伦比亚大学获奖理由纳米科技美国麻省理工学院纳米材料

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倒置有机发光二极管中电子注入的研究及发展

科学通报 2021年第17期66卷 2105-2116页

作者：姜慧慧肖静殷照洋张连杨红芳高旭王穗东泰山学院物理与电子工程学院泰安271000 苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏省碳基功能材料与器件重点实验室苏州215123

在文化和科技迅速发展的时代,信息显示广泛应用于社会生活的各个领域.在众多新型显示技术中,有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLEDs)凭借高对比、广视角、高显色等优势成为新一代显示技术.多样的有机材料、简单的器件结... 详细信息

在文化和科技迅速发展的时代,信息显示广泛应用于社会生活的各个领域.在众多新型显示技术中,有机发光二极管(organic light-emitting diodes,OLEDs)凭借高对比、广视角、高显色等优势成为新一代显示技术.多样的有机材料、简单的器件结构和制备技术给予它更多的发展可能.其中,倒置结构的OLEDs(inverted organic lightemitting diodes,iOLEDs)因与基于n型薄膜晶体管(thin film transistors,TFTs)的驱动电路具有更好的兼容性而备受关注.然而,iOLEDs器件中氧化铟锡(indium tin oxide,ITO)阴极与有机发光层的最低未占据分子轨道(lowest unoccupied molecular orbital,LUMO)之间存在较大能级差,较低的电子注入效率严重限制了器件性能.针对这一问题,本文综述了提升iOLEDs电子注入效率的研究进展,主要围绕Richardson-Schottky(RS)热注入和Fowler-Nordheim(FN)量子隧穿两种电子注入模型展开讨论.

关键词：倒置有机发光二极管低功函数界面偶极层电子注入掺杂界面修饰

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从量子点的角度审视碳点的研究进展

化学学报 2020年第12期78卷 1349-1365页

作者：刘艳红张东旭毛宝东黄慧刘阳谭华桥康振辉江苏大学绿色化学与化工技术研究院化学化工学院苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏省碳基功能材料与器件重点实验室东北师范大学先进材料研究院

碳点不仅具有类似于传统量子点的强发光和小尺寸特性,还表现出传统量子点无法比拟的水相分散性和生物相容性等优势.作为量子点领域的一个新兴分支,碳点的结构、合成化学和光电性质与传统量子点显著不同,也为量子点的发展提供了新的机遇... 详细信息

碳点不仅具有类似于传统量子点的强发光和小尺寸特性,还表现出传统量子点无法比拟的水相分散性和生物相容性等优势.作为量子点领域的一个新兴分支,碳点的结构、合成化学和光电性质与传统量子点显著不同,也为量子点的发展提供了新的机遇和挑战.随着碳点领域的迅速发展和不断深化,越来越有必要在一些基本概念上与传统量子点比较,并从传统量子点的角度澄清碳点的独特特征和关键挑战.本综述主要聚焦于基本结构、合成化学、光学性质和应用研究等四个方面,从传统量子点基础概念的角度来重新审视碳点领域的研究进展和挑战.

关键词：碳点传统量子点光学性质生物应用光电器件催化

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镁离子电池正极材料研究进展

物理化学学报 2022年

作者：张默淳冯硕邬赟羚李彦光苏州大学功能纳米与软物质研究院澳门科技大学材料科学与工程研究院

镁离子电池(MIBs)因镁资源储量丰富、体积能量密度大、金属镁空气中相对稳定等优势，被认为是具有大规模储能应用潜力的电池体系。然而，镁离子较高的电荷密度和较强的溶剂化作用导致其在正极材料中的可逆脱嵌和固-液界面上的离子扩散...

镁离子电池(MIBs)因镁资源储量丰富、体积能量密度大、金属镁空气中相对稳定等优势，被认为是具有大规模储能应用潜力的电池体系。然而，镁离子较高的电荷密度和较强的溶剂化作用导致其在正极材料中的可逆脱嵌和固-液界面上的离子扩散相当缓慢，严重影响了MIBs的电化学性能。近年来，人们针对MIBs正极材料开展了大量工作，取得了一定进展，但是还存在不少问题。本文先从MIBs体系的特点出发，阐述其优势和目前所面临的主要挑战，然后从无机正极材料和有机正极材料两方面展开，梳理并总结了各类正极材料的局限性及其解决策略，对优化方法和材料性能间的相关性进行归纳和讨论，为今后进一步发展具有优异电化学性能的MIBs正极材料提供可能的参考。

关键词：

氮化碳启发的共价有机框架光催化剂用于高效过氧化氢光合成

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Chinese Journal of Catalysis 2023年第3期46卷 28-35页

作者：邵潮晨何晴张默淳贾麟纪玉金胡永攀李有勇黄伟李彦光苏州大学功能纳米与软物质研究院江苏苏州215123 江苏省先进负碳技术重点实验室江苏苏州215123

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种绿色高效氧化剂,广泛应用于医药、食品和造纸等领域.传统制备方法为蒽醌氧化法,但该法不仅耗能高,工艺复杂,而且会产生大量废水、废气和固体废物.探索绿色温和条件下新的H_(2)O_(2)合成方法成为当前研究热点... 详细信息

过氧化氢(H_(2)O_(2))是一种绿色高效氧化剂,广泛应用于医药、食品和造纸等领域.传统制备方法为蒽醌氧化法,但该法不仅耗能高,工艺复杂,而且会产生大量废水、废气和固体废物.探索绿色温和条件下新的H_(2)O_(2)合成方法成为当前研究热点.其中,以太阳能为驱动力的光催化H_(2)O_(2)合成策略广受关注.在光催化反应过程中,半导体光催化剂扮演着至关重要的角色,它们捕获光能、产生光生电荷并引发界面的氧化还原反应.因此,开发高效半导体催化剂是实现高效光催化H_(2)O_(2)合成的关键.氮化碳(C_(3)N_(4))是目前应用最为广泛的H_(2)O_(2)光合成催化剂.研究表明,C_(3)N_(4)中的庚嗪基团能够和活性氧中间体形稳定加成产物,有利于H_(2)O_(2)的选择性生成.然而,由于C_(3)N_(4)可见光吸收范围窄及光生电荷复合快等问题,导致光催化效率较低,严重限制了其光合成H_(2)O_(2)的实际应用.基于对C_(3)N_(4)本征优势和固有缺陷的了解,本文提出将C_(3)N_(4)的庚嗪构筑单元整合到具有宽光谱吸收的共价有机框架(COFs)骨架中,以优化材料的电荷分离动力学和光吸收性能,从而实现H_(2)O_(2)的高效合成.采用一步希夫碱缩合反应制备含庚嗪基团的COFs催化剂(COF-TpHt).XRD测试和结构模拟结果表明,COF-TpHt具有共轭的二维平面分子结构且层间通过π-π相互作用有序排列,这不仅有利于提高材料光吸收能力,同时也为光生载流子的分离提供了层内和层间传输通道.紫外可见漫反射吸收光谱结果表明,该催化剂在400-800 nm的宽范围内具有较好的可见光吸收能力.稳态和时间分辨荧光光谱结果表明,C_(3)N_(4)在λ=488 nm处具有很强的荧光强度,而COF-TpHt的荧光强度显著淬灭.另外,COF-TpHt比C_(3)N_(4)(8.53 ns)具有更长的荧光平均寿命(9.19 ns)和更大的光电流响应,这表明COF-TpHt中的电荷复合被有效抑制,有利于提高光催化反应活性.在光催化反应中,以苯甲醇为电子供体,在可见光(λ>420 nm)照射下,该催化剂实现了高达11986μmol h^(-1)g^(-1)的H_(2)O_(2)生成速率,在420 nm处的表观量子效率为38%,超过了目前报道的大多数有机或无机半导体光催化剂性能.除此之外,该催化剂也展现出较好的稳定性,在连续循环反应4圈(12 h)后仍保持原有的形貌与结构,且在长达30 h的连续光照反应过程中,H_(2)O_(2)产量仍能保持线性增长,最终达到2971μmol,浓度约为59.4 mmol L^(-1),可满足消毒和污水处理的实际应用要求.综上,本文材料对光催化的方式获得高浓度H_(2)O_(2)具有独特优势.

关键词：过氧化氢合成光催化氧还原共价有机框架氮化碳

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“双碳”背景下的能源电催化技术

科学通报 2024年第25期69卷 3693-3694页

作者：李彦光韩布兴苏州大学功能纳米与软物质研究院苏州215123 中国科学院化学研究所北京100190

在当前能源需求激增和气候变化的背景下,发展契合于“双碳”目标的可再生能源转换技术势在必行.电催化是利用电化学反应促进化学反应过程,在可再生能源的利用和存储方面展现出巨大的潜力.目前,电催化技术在氢气生产/利用、二氧化碳还原... 详细信息

在当前能源需求激增和气候变化的背景下,发展契合于“双碳”目标的可再生能源转换技术势在必行.电催化是利用电化学反应促进化学反应过程,在可再生能源的利用和存储方面展现出巨大的潜力.目前,电催化技术在氢气生产/利用、二氧化碳还原、氮气固定等领域的应用逐渐成为研究的热点,而实现这些电催化技术大规模应用的关键在于先进电催化材料的开发和系统集成.近年来,科技工作者致力于新型电催化材料的设计、反应体系的构建、反应机制的探索等方面的研究,并应用于燃料电池、电解水、含碳/氮燃料循环再生利用等技术中,取得了一些重要的研究成果,有望助力国家“双碳”目标实现.

关键词：电催化二氧化碳还原化学反应过程科技工作者电化学反应可再生能源燃料电池反应机制