化学与分子科学学院,华东理工大学教授吴国章

10月19日,华东理工大学教授吴国章应中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所青联会和内耗与固体缺陷研究室的邀请访问了固体所,并作了题为《如何实现高分子链的“侠骨柔情”》的学术报告。

报告题目:分子材料与器件

受阻路易斯酸碱对(Frustrated Lewis Pair,FLP)是有机化学领域的近些年最重要的新概念之一,基于大空间位阻基团的引入实现了路易斯碱(Lewis base)和路易斯酸(Lewis acid)之间相互作用的精确调控。FLP在活化H2、CO2、NH3和偶氮二甲酸二乙酯等小分子方面得到了深入的研究和广泛的应用。而将FLP与小分子化合物的可逆相互作用引入聚合物体系的相关研究,则是一项全新的课题。

报告会上,吴国章介绍了刚性高分子的动力学脆度随其玻璃化转变温度之间的正比例变化规律。接着,吴国章详细阐述了如何通过调节分子链的结构和分子间氢键相互作用来独立调控聚合物的Tg和脆度,从而实现高分子链的“侠骨柔情”。通过引入与聚合物间存在氢键作用的酚类有机小分子可以独立调控聚合物的Tg与脆度,出现Tg随小分子含量增加线性而脆度显著下降的反常现象,该现象主要受控于体系内的相互作用焓的变化。选用不同尺寸、羟基数目以及位阻作用的小分子进行研究,并结合广义熵理论探讨了小分子对Tg及脆度的不同影响。结果表明,氢键强度越强,杂化体系的脆度值越低。报告结束后,与会师生就感兴趣的问题与吴国章进行了热烈的交流与讨论。

报告人:刘云圻 中国科学院院士

具有动态交联键的聚合物体系能够实现形状重塑、刺激响应和自修复。传统的动态交联键主要基于可逆共价键、离子络合作用、氢键、金属配位作用以及π-π共轭等弱相互作用。近日,英国爱丁堡大学的Michael P. Shaver研究团队将FLP体系引入到聚合物侧链结构中,通过加入能与侧链中路易斯碱/酸单元相互作用的小分子,形成网络结构的FLP交联聚合物,实现了聚合物体系的快速凝胶化。该FLP-聚合物凝胶体系展现出热响应性以及优异的自修复性能。这也是基于FLP构筑智能响应性自修复高分子凝胶体系的首次报道。该论文发表于J. Am. Chem. Soc.,第一作者为王猛(Meng Wang)博士。

吴国章,华东理工大学材料科学与工程学院教授,博士生导师。1993年获浙江大学硕士学位后留校任助教、讲师。1997年赴日留学,2000年获东京工业大学工学博士学位,2000年10月至02年3月为日本科学技术振兴事业团研究员,20002年4月至05年8月为早稻田大学客座研究员、讲师,2005年10月回国任现职。主要从事导电、介电或阻尼等高分子材料成型加工与形态控制,相位差补偿用光学薄膜的设计与制备。发表SCI论文80余篇,发明专利20多项。

地 点:武汉大学樱顶老图书馆

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时 间:2017年6月28日下午15:00

吴国章作报告

报告内容提要

分子材料是通过分子间弱相互作用(如氢键、p-p相互作用、范德华力等)而形成的材料。与传统的由化学键而形成的硅基、化合物半导体材料不同,分子材料一般为长程无序的无定形和多晶材料;导电的载流子除电子和空穴外,还有质子、离子、极化子和孤子;导电机理被认为是“跳跃”机理而非能带导电。分子材料与器件的主要优点是光电性能可通过分子设计来调控,种类多,可溶液法加工,器件具有柔性,大面积和低成本。而主要缺点是稳定性比较差,光电器件性能有待提高。分子材料在有机场效应晶体管、有机发光二极管、有机太阳能电池和传感器等方面具有广泛的应用前景。

本报告将介绍p-共轭有机小分子/高分子和石墨烯材料的设计、合成和电性能研究,主要集中在场效应晶体管方面。

报告人简介

刘云圻,博士,中国科学院化学研究所研究员、博士生导师、中国科学院院士。1949年2月生于江苏省靖江市。1975年南京大学化学系毕业后分配到中科院化学所工作至今。先后受聘为清华大学化学系、武汉大学化学系、华中科技大学化学系、东北师范大学兼职教授。刘云圻研究员主要从事分子材料的设计、合成,包括:共轭小分子、高分子和石墨烯;以及这些材料在光电子器件中的应用,包括场效应晶体管和分子器件。总结发展了高性能分子材料的设计思想,提出了性能调控的新方法,发现扩展π体系是实现高迁移率的重要途径,合成了具有优异光电性能的新型π共轭分子材料。首次提出了液态铜催化剂生长石墨烯的概念,获得了高质量单晶石墨烯;制备了第一个氮掺杂的石墨烯,实现了对石墨烯电学性能的调控;开拓了在介电层上直接生长石墨烯的新方法。揭示了界面对器件性能的影响规律,开发了新的溶液法加工技术,实现了器件的多功能化,扩展了分子器件的应用范围。发表SCI论文600余篇,他人引用2.2万余次,h因子大于80,获授权中国发明专利70项,出版专着两部及17章节。2007年、2016年分别获国家自然科学二等奖各1项,十次获中国科学院优秀导师奖等。2014、2015和2016年入选汤森路透全球“高被引科学家”目录。现为科技部国家重点基础研究发展计划重大科学前沿领域第四届专家咨询组副组长、中国化学会理事、有机固体专业委员会副主任。

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