《近紅外波段吸收/發光聚合物的合成、結構與性能》是宛新華為項目負責人，北京大學為依託單位的重點項目。
基本介紹
- 中文名：近紅外波段吸收/發光聚合物的合成、結構與性能
- 項目類別：重點項目
- 項目負責人：宛新華
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
近紅外（NIR）波段光學活性聚合物在光纖通訊、生物醫用及國防和安全等領域有著廣闊的潛在套用。本項目以探索具有顯著NIR吸收和發光性質的高分子的製備、功能化以及基於這些新材料的新原理器件為目的，通過合理的結構設計，合成新型窄帶隙生色團及電致變色生色團，實現NIR波段（800-2000 nm）下的顯著、可調光學吸收及光（電）致發光性質；建立結構與NIR活性之間關係，掌握分子設計的關鍵；選擇適當的聚合方法並最佳化反應條件，製備新型窄帶隙聚合物，獲得具有顯著NIR吸收和發光性質的先進聚合物材料；將手性引入到NIR活性聚合物的結構中，製備具有顯著NIR波段旋光性的新型光子學聚合物，實現電驅動的高效手性光開關性質；製備電控光學衰減器，通過材料改性，實現器件的全固體化並提高回響速度；製備NIR電致發光器件，協同載流子傳輸及發光性質，提高發光效率；製備新原理手性光開關器件，探討其在光學調控領域的套用。
結題摘要
近紅外波段（780-2500 nm）是光子學研究的重要波譜範圍，是信息、能源、生物醫藥、國家安全等領域的重要套用視窗。我們針對近紅外吸收/發光聚合物潛在光子學套用中存在的問題，開展了比較系統、深入的研究，取得了如下主要成果： 1.通過對蒽醌醯亞胺和給-受體型化合物結構的系統改變、引入高遷移率基團及構築盤狀結構等方法，獲得了多種具有近紅外活性的材料，實現了近紅外波段的電化學可控顯著光學吸收，建立了結構與帶隙之間的關係，掌握了該類分子能級調控的關鍵。 2.合成了集電荷傳輸和近紅外電致變色性能於一體的聚合物，簡化了電致可變光學衰減器的結構，實現了器件的全固態化及高回響速度；將螺旋結構引入到近紅外光學活性聚合物的主鏈中，實現了近紅外波長下的高效旋光開關。 3.提出將具有聚集誘導發光增強效應的基團引入到窄帶隙有機分子中，利用聚集誘導發光增強效應改進了深紅光和近紅外發光材料聚集態下的螢光淬滅效應。搭建了光伏探測測試系統，用有機半導體材料製備了近紅外探測器件，顯示了良好的探測性能。 4.深入研究了蒽醌醯亞胺類分子壓致變色性質的影響因素，提出壓致變色的一種新機理；合成了含並氮雜環戊二烯的兩種小分子化合物和兩種聚合物，它們不僅具有良好的酸致變色效應，而且可以簡單地通過改變溫度實現可見光區和近紅外區吸收和發射波長的改變，填補了國內外近紅外熱致變色材料的空白。 項目執行期間發表23篇SCI收錄論文，獲授權專利3項；在國際、國內學術會議做邀請報告6次，其中1次為大會報告；培養博士生7名，現有6名在讀。
