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华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室 工作简报 2018年第7期 (总第51期)

时间:2018-12-24 14:56      发布人:何秋云      阅读:28

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高松校长调研发光材料与器件国家重点实验室

10月30日,高松校长赴发光材料与器件国家重点实验室调研,与曹镛、程正迪两位院士及其团队座谈,听取了实验室负责人关于科研项目、人才引进、招生培养、学科评估、制度建设等方面工作的汇报。

“两位院士的团队在国内外均有重要影响力,产出了大量前沿成果,吸引了很多优秀的年轻人加入”,在听取汇报后,高松首先向两位院士所作的贡献表达感谢。高松表示,本次调研通过听取科研一线的宝贵意见,将给广州国际校区的制度建设、人才引进、学科规划等工作提供经验,同时为学校下一步的改革创新探索新的突破点。

“我这次来还想听听两位院士工作上的建议和遇到的问题与困难”,高松会同学校相关部处,针对实验提出的问题进行分析研讨,共同探寻应对之策,破解发展瓶颈。

座谈会前,高松来到发光材料与器件国家重点实验室内的多个实验平台,与相关负责人及科研人员交流,了解国重的研究领域、队伍建设、科研成果、国际合作等方面情况,并鼓励青年教师们勇于接受挑战、超越自我。

学校办公室、发展战略与规划处、科技处、人事处、实验室与设备管理处、广州国际校区学术事务办公室等相关部门负责人参加调研。发光材料与器件国家重点实验室相关负责人参加了座谈。

上海市教科院智力所一行来访实验室

10月23日下午,上海教科院智力所副所长杜瑛一行来实验室参观,实验室副主任陈炤负责接待。

陈炤副主任向来宾介绍了实验室的发展历程、研究方向和人才队伍组成,重点介绍了实验室近年取得的成果。

杜所长一行随后参观了国重超净实验室、超快光学平台、小角度x射线散射室、核磁室等仪器测试平台及化学合成室等实验室平台,重点了解了发光材料的产业化进程以及新一代显示技术。

杜所长一行对实验室的建设和近年取得的成绩深为赞许,并表达了今后加强合作的愿望。华南理工大学科技处陪同参观。

发光材料与器件国家重点实验室人才简介:岳衎教授

岳衎,博士,华南理工大学教授,入选国家千人计划青年项目。2008年毕业于北京大学元培学院,获化学专业理学学士学位;2013年获美国阿克伦大学高分子科学专业博士学位,导师为程正迪教授;2014年至2016年先后在美国阿克伦大学和美国哈佛大学医学院布莱根妇女医院从事博士后研究,合作导师分别为程正迪教授和Ali Khademhosseini教授。2017年1月加入华南理工大学华南软物质科学与技术高等研究院和发光材料与器件国家重点实验室工作。主要研究领域为具有精确化学结构的新型杂化两亲性大分子的自组装研究以及新型功能性水凝胶生物材料的制备和表征。目前已发表SCI收录高质量科研论文50余篇,其中以第一/通讯作者在本领域重要学术期刊发表论文21篇,包括Science (1篇)、Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2篇)、J. Am. Chem. Soc. (1篇)、ACS Nano (2篇)、Biomaterials (2篇)、Macromolecules (5篇)等,论文总他引超过1000次,并获授权美国专利1项。曾获2013年国家优秀自费留学生奖等奖励。

发光材料与器件国家重点实验室主要研究进展介绍

Nature Energy:化学结构微调控实现1 cm2高效有机太阳电池(曹镛院士团队)

有机太阳电池制备成本低、光/电特性易调节、可实现半透明以及可制成大面积柔性器件,具有巨大的商业开发价值和应用前景。然而,受限于有机混合薄膜的形貌均一性,目前高效的OPV器件只能在很小的有效辐照面积(< 0.05 cm2)时才能实现。但是该类电池器件的输出功率很小,在实际应用中需要通过聚光设备对辐射源进行聚光才能获得较高的输出功率,而聚光设备的高精度要求将会限制此类聚光型电池的普遍应用。

针对目前非聚光型(≥ 1 cm2)OPV器件发展缓慢的科学难题,最近,华南理工大学的曹镛院士团队与德国爱尔兰根-纽伦堡大学的Christoph J. Brabec教授团队合作,从聚合物给体材料的化学结构微调控着手,开发了一系列新型宽带隙给体,并研究了其光谱特性、电学能级、以及聚集特性的差异与规律。通过筛选最佳的给/受体组合,在1 cm2非聚光型器件中获得12.25%光电转换效率,该效率经过独立机构认证,是目前报道的1 cm2单节有机光伏器件的最高效率。且该体系具有优异的长期稳定性,在1 sun连续光照近1100 h仍能维持93%的器件效率。通过形貌等相关分析,证实了该体系优异的大面积器件性能及良好的稳定性主要来源于较好的组分相容性和混合膜均一性。最后,通过能量损失分析,指出因降低带隙产生的Shockley-Queisser开路电压损失(VOC, SQ)和因非辐射复合产生的开路电压损失(ΔVOC, nr)对不同体系的开路电压实验值差异起决定性作用,且电荷转移(CT)态的存在及能量高低对ΔVOC, nr具有较大影响。能量损耗的分析指出在材料设计过程中能级匹配的重要性,在降低带隙获得更好的光谱吸收的同时需要注意避免ΔVOC, nr的增加。

该工作于2018年10月22日发表在Nature Energy上,文章第一作者为樊宝兵博士,通讯作者为华南理工大学的黄飞教授、应磊研究员,以及爱尔兰根-纽伦堡大学的李宁博士。

吴水珠教授团队在Nature Communications杂志发表最新研究成果

近日,材料学院及发光材料与器件国家重点实验室吴水珠教授团队设计并制备了两种基于小分子聚集体的纳米光学传感器,可分别在药物性肝损伤或肿瘤转移的生物标志物的作用下产生荧光和超声信号,从而实现了在特定小鼠模型中对药物性肝损伤和早期肿瘤转移的非侵入性的诊断。该成果以“Activatable probes for diagnosing and positioning liver injury and metastatic tumors by multispectral optoacoustic tomography”为题近日发表在国际著名期刊Nature Communications杂志上。该论文的第一作者是武英龙博士,通讯作者是曾钫教授和吴水珠教授,华南理工大学为论文的唯一完成单位。该研究得到了多个国家自然科学基金特别是分子聚集发光基础科学中心项目的资助。

一些治疗性药物在不当使用的情况下会对肝脏造成严重损伤,不仅危及人类健康,也导致了一些药物从市场撤回;另外,一些肿瘤在转移的早期也难以被及时发现。吴水珠教授团队以光学成像的方法,对上述问题进行了尝试性探讨。构筑了以氧杂蒽为基本架构的两种可激活式近红外生色团,并将对肝损伤与肿瘤转移标志物具有灵敏响应的基元分别引入生色团中,获得了“推-拉电子”型发光分子,并将它们分别在水相中形成了稳定的基于小分子聚集体的纳米光学传感器。传感器1可在肝损伤标志物的激活下,产生强烈的近红外荧光和超声信号,实现了对肝损伤的检测与双模式成像。另一方面,传感器2可由一种肿瘤转移标志物激活,对肿瘤在腹腔内转移和经淋巴系统在后肢的前哨淋巴结的转移进行了检测和成像。此外,通过采用多光谱断层扫描技术,对肝损伤、肿瘤转移实现了精确定位,还对肝损伤修复过程和抑制肿瘤转移的过程进行了实时跟踪成像。本研究结果可望为肝损伤等疾病提供一种便捷和可实时精确定位的非侵入式检测诊断方法。

10月份境内外学者来国重室访问交流情况