共轭高分子晶体的拓扑聚合制备及其光电性能

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21875259
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0503.有机功能材料化学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

The unique integrated mechanical and metal/semiconducting properties of conjugated polymers (CPs) make them demonstrate promising potential applications in various fields of communication, energy and photonics. With the improving requirements for accurate modulation in CPs' structures and functionalities, the investigation of CP crystals that are seen as the best candidates for fundamental property investigations and construction of high-performance devices is of great importance, but it is challenging. Based on the previous studies, this project will focus on the preparation of high quality CP crystals via topochemical polymerization. We will first design and synthesize a series of novel optoelectronic conjugated molecules that can undergo subsequent topochemical polymerization, then develop efficient techniques to control the topochemical polymerization for achieving high quality polymer crystals, and finally advance their applications in fundamental property investigation and high performance device construction. Meanwhile, we will also focus on the discovery of new phenomenone and new effect, and then cpropmote them to the novel device construction. Through this project, we hope to provide some valuable guidelines for rational design of new high performance conjugated polymer materials, reignite the research interest in topichemically polymerized polymer crystals as well as promote the development of conjugated polymer crystal field.
共轭高分子兼具机械和金属/半导体性质的独特性能组合使其在信息、能源、光学等领域显示了重要应用前景。随着对共轭高分子结构与功能精准调控要求的不断提高,作为探究材料本征性能和构筑高性能器件的最佳载体,共轭高分子晶体的研究具有重要意义,但同时也面临重大挑战。基于前期工作基础,本项目瞄准拓扑化学聚合策略,从可拓扑聚合新型光电功能共轭分子的设计合成出发,发展高效拓扑聚合新技术,克服传统研究中晶体质量差的问题,实现高质量一维/二维共轭高分子晶体的拓扑化学聚合制备及功能调控,推动其在材料基础物性、结构与性能构效关系研究及高性能器件构筑中的应用。同时,探究器件中可能出现的一些新效应、新现象,阐明其特异性的本质。通过本项目实施,希望为具有特征功能共轭高分子材料的理性设计提供指导,再次激发科研工作者对于拓扑聚合制备高分子晶体的研究兴趣,促进共轭高分子晶体领域的发展。

结项摘要

本项目从突破当前有机高分子半导体材料性能极限的角度出发,提出开展具有长程有序分子堆积结构的共轭高分子晶体方面的研究。针对传统高分子结晶过程中的挑战性问题,提出利用拓扑化学聚合策略实现高质量共轭高分子晶体制备的思想。通过项目的实施,我们取得了系列重要的成果,(1)发展了新型丁二炔前驱体分子材料体系,通过优化拓扑聚合条件和工艺,实现了系列高质量聚乙炔共轭高分子晶体的制备,并成功获得了两例聚乙炔单晶;(2)在项目支持下,我们在对丁二炔拓扑聚合体系研究的基础上,同时将我们的研究拓展到了具有动态反应特性的界面化学合成制备二维共轭高分子材料体系的研究中,获得了新型二维共轭高分子半导体材料,推动了领域的新发展。基于以上成果,项目执行期间发表论文8篇,授权中国发明专利 3 项。项目负责人参加国内外该领域与本项目研究的学术会议 10余次,包括the 16th Pacific Polymer Conference (PPC16),2019年全国高分子学术论文报告会,2019泰山学术论坛先进高分子材料专题等,并做邀请报告。作为客座编辑,为InfoMat(Wiley 出版社)和Macromolecules Rapid Communications(RSC 出版社)出版了“Organic Electronics”和“Organic/polymeric materials and devices”期刊专辑;获第十七届中国青年科技奖、第十八届中国青年女科学家团队奖(团队负责人,1/15)、天津市自然科学一等奖(第二完成人,2/12)等奖励。

项目成果

期刊论文数量(8)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Carbon nanotubes assisting interchain charge transport in semiconducting polymer thin films towards much improved charge carrier mobility
碳纳米管协助半导体聚合物薄膜中的链间电荷传输,从而大大提高载流子迁移率
  • DOI:
    10.1007/s40843-018-9388-8
  • 发表时间:
    2019-01
  • 期刊:
    Science China-Materials
  • 影响因子:
    8.1
  • 作者:
    Zheng Zhe;Ni Zhenjie;Zhang Xiaotao;Zhen Yonggang;Dong Huanli;Zhang Jin;Hu Wenping
  • 通讯作者:
    Hu Wenping
Polycyclic aromatic hydrocarbon-based organic semiconductors: ring-closing synthesis and optoelectronic properties
多环芳烃基有机半导体:闭环合成及光电性能
  • DOI:
    10.1039/d1tc04866j
  • 发表时间:
    2021-11-27
  • 期刊:
    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY C
  • 影响因子:
    6.4
  • 作者:
    Li, Qingbin;Zhang, Yihan;Dong, Huanli
  • 通讯作者:
    Dong, Huanli
Two-Dimensional Conjugated Polymer Synthesized by Interfacial Suzuki Reaction: Towards Electronic Device Applications
界面铃木反应合成的二维共轭聚合物:面向电子器件应用
  • DOI:
    10.1002/anie.202002644
  • 发表时间:
    2020-04-07
  • 期刊:
    ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Li, Chenguang;Wang, Yongshuai;Hu, Wenping
  • 通讯作者:
    Hu, Wenping
Ambipolar Conjugated Polymers with Ultrahigh Balanced Hole and Electron Mobility for Printed Organic Complementary Logic via a Two-Step C-H Activation Strategy
具有超高平衡空穴和电子迁移率的双极性共轭聚合物,通过两步 C-H 激活策略实现印刷有机互补逻辑
  • DOI:
    10.1002/adma.201806010
  • 发表时间:
    2019-03-08
  • 期刊:
    ADVANCED MATERIALS
  • 影响因子:
    29.4
  • 作者:
    Ni, Zhenjie;Wang, Hanlin;Hu, Wenping
  • 通讯作者:
    Hu, Wenping
Preparing two-dimensional crystalline conjugated polymer films by synergetic polymerization and self-assembly at air/water interface
气/水界面协同聚合和自组装制备二维结晶共轭聚合物薄膜
  • DOI:
    10.1039/c9py01836k
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Polymer Chemistry
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Shu Zhibin;Zhang Qing;Zhang Pan;Qin Zhengsheng;Liu Dan;Gao Xiong;Guan Bo;Qi Haoyuan;Xiao Mengqi;Wei Zhongming;Dong Huanli;Hu Wenping
  • 通讯作者:
    Hu Wenping

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有机半导体薄膜的有序化及其器件应用
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
    胡文平
有机电路及其基本元器件
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
    化学进展
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    蔡晓舟;江浪;董焕丽;李晶泽;胡文平
  • 通讯作者:
    胡文平

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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