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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2019年第1期(总第54期)

时间:2019-03-05 16:21      发布人:何秋云      阅读:33

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发光材料与器件国家重点实验室召开第三届学术委员会第一次会议

2019年1月4日,发光材料与器件国家重点实验室召开了第三届学术委员会第一次会议。华南理工大学副校长吴业春出席并致辞,科技处副处长蒋兴华介绍与会的委员。实验室学术委员会主任唐本忠院士、副主任田禾院士、南策文院士、委员程正迪院士、李永舫院士、张洪杰院士、刘云圻院士、曹镛院士、欧阳世翕教授、杨柏教授 、邱建荣教授、段炼教授、马於光教授、彭俊彪教授等14位委员与会。学校科技处领导、实验室骨干成员列席本次会议。

首先,华南理工大学吴业春副校长致辞,热烈祝贺本次会议的召开,对各位委员莅临会议表示诚挚谢意。他高度肯定了实验室在上一届学术委员会的指导和帮助下取得的成绩,希望各位委员能够一如既往地支持本实验室的建设工作,并对实验室的发展提出宝贵意见。随后,吴业春副校长为各位委员颁发第三届学术委员会委员聘书。

学术委员会主任唐本忠院士随后主持了本次会议。委员们认真听取了实验室主任马於光教授的2018年度工作报告,以及实验室4个研究方向的代表人员所做成果转化方面的进展与规划报告。主任报告对实验室未来五年的研究重点进行了详细的规划,并提出努力营造有利于创新的环境和文化,加强探索性、未知的科学问题、未解难题、变革性技术研究,为我国光电领域进入世界强国做出更大贡献。

学术委员会委员充分肯定了实验室在研究基地建设、科学研究、创新团队建设与人才培养等方面取得的重大进展,对实验室未来发展提出建设性意见。学术委员会委员还审批通过重点实验室2019年度拟资助的开放基金课题22项,并讨论通过了本次会议纪要。

发光材料与器件国家重点实验室举办第五期“发光明师讲堂”

1月14日,发光材料与器件国家重点实验室举办第五期“发光明师讲堂”,邀请中国科学院院士岳建民研究员,为师生做主题为“重要生物活性天然分子的发现与功能研究”的学术报告。

岳建民院士在报告中主要介绍了从天然产物中提取萜类等化合物作为药物的研究。在报告中列举了多个应用实例,比如三尖杉中提取二萜化合物作为抗肿瘤药物研究,让师生更好地理解萜类化合物作为药物研究的重要性。

岳建民院士

岳建民院士长期从事具有重要生物活性天然先导结构的发现与研究。内容包括新颖结构天然化合物的提取分离、结构鉴定,具有重要生物活性的化合物的结构优化和构效关系研究,以及新药的研究与开发工作。广泛的涉猎,系统而又详实的报告予人以启发,深得学生喜爱。

岳建民院士简介:

岳建民, 1984 年毕业兰州大学化学系,1987年、1990 年在兰州大学化学系相继获硕士及博士学位。2017年11月,当选中国科学院院士。现任中国科学院上海药物研究所研究员,博士生导师。

完成和负责完成数十种药用植物的化学和生物活性的研究,获得 1200 余个具有结构多样性的化合物,其中新化合物超过 500 个,一些新化合物基本骨架十分新颖。发现了一系列具有重要生物活性的化合物,并对其中的一些进行了结构优化和合成。 这些研究为解决一些名贵中草药的重大化学和生物活性问题提供了理论基础。已在国内外刊物上发表论文近 120 篇,申请专利多项。

2000 年获得国家杰出青年基金, 2003 年获上海市优秀学科带头人基金。上海药物研究所学术委员会和学位委员会委员,学位委员会副主任。《 Journal of Integrative Plant Biology 》、《中国药学,英文版》、《云南植物研究》和《天然产物研究与开发》编委会委员。2010 上海市自然科学一等奖。2013 国家自然科学二等奖。

2018年9月,获第十五届上海市科技精英称号。

发光材料与器件国家重点实验室人才简介: 严克友教授

严克友,香港科技大学博士,国家青千,华南理工大学教授,博士生导师。在香港科技大学,香港中文大学和香港理工大学从事过博士后研究,随后在香港中文大学获得研究助理教授职位。严教授一直从事新型纳米材料和光伏光电器件的研究,在国际期刊上发表了60余篇学术论文,包括Journal of the American Chemistry Society (JACS)、Nature Communications, ACS Nano, Energy & Environmental Science等,文章他引4,000多次,其中8篇论文入选ESI高引论文,成果多次被学术媒体予以亮点报道和专题评述。受邀在国际学术会议做主题报告,邀请报告多项,如UCLA的AFM会议主持并作邀请报告等。担任JACS、Nature Communications等权威期刊的审稿人,是纳米材料和新能源领域的青年专家。严教授为美国化学会(ACS)会员,美国材料学会(MRS),和电机电子工程师学会(IEEE)会员。主持国家地区人才项目等超过千万元,作为成员获得教育部自然科学二等奖等。

代表论文

  1. Long, M.; Zhang, T.; Chai, Y.; Ng, C.-F.; Mak, T. C. W.; Xu, J.*; Yan, K. Y. Commun. 2016, 7, 13503.
  2. Yan, K. Y.,* Long, M. Z., Zhang, T. K., Wei, Z. H. Chen, H. N. Yang, S. H. *, Xu, J. B.  Am. Chem. Soc., 2015, 137, 4460–4468 (Highly cited papers)
  3. Yan, K. Y.; Wei, Z.; Li, J.; Chen, H.; Yi, Y.; Zheng, X.; Long, X.; Wang, Z.; Wang, J.; Xu, J.; Yang, S.  Small 2015, 2269–2274. (Highly cited papers)
  4. Yan, K. Y.; Zhang, L. X.; Qiu, J. H.; Qiu, Y. C.; Zhu, Z. L.; Wang, J. N.; Yang, S. H.  Am. Chem. Soc. 2013,135, 9531-9539.
  5. Yan, K. Y.; Qiu, Y. C.; Chen, W.; Zhang, M.; Yang, S. H. Energy Environ. Sci. 2011,4, 2168-2176.

 

发光材料与器件国家重点实验室主要研究进展介绍

1.应用于海水环境中高效光催化裂解水制氢的水溶性共轭小分子(黄飞课题组)

光催化裂解水制氢是一种理想的获取清洁能源手段,因此高效光催化剂在近年的研究工作中备受关注。目前所报道的有机光催化剂往往具有疏水性结构,同时大都不能溶于常规溶剂,会造成批次差异以及难以在水溶液中形成均匀分散等问题。另外,对于光催化制氢领域,最为理想的模型自然是直接将海水资源加以利用。然而传统的光催化剂因为海水高盐度的特点,不能有效的在海水环境中进行工作。开发一种能够在海水环境中实现高效光催化制氢的有机光催化剂体系是理想的。

近日,华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室黄飞教授课题组发现将海水中对催化作用影响最大的氯离子加以利用,使之促进所设计的水溶性共轭小分子PorFN形成超分子组装。作者首先在不同浓度的氯化钠溶液中对PorFN分子的组装行为进行探究,结果发现溶液中氯离子的存在会通过静电作用诱导PorFN分子形成组装结构,并且所形成结构的粒径会随着盐浓度的提高而增大。这样的结构大大促进了分子间电荷转移,也突破了电子从单分子光敏剂转移到铂纳米颗粒的距离限制,获得了盐水环境中的高效的光催化制氢体系。作者还通过超快荧光光谱等手段研究了电荷转移的速率以及反应机理等内容,并发现合适的粒径尺寸对于获得高的光催化产氢效率是至关重要的。太小的粒径尺寸会限制铂纳米颗粒的负载,过大的粒径尺寸会阻碍光生载流子的有效传输。最终作者将该小分子材料应用于人工模拟海水环境中,发现其光催化制氢效率可达10.8 mmol h-1 g-1,这一结果也是目前所报道有机半导体光催化制氢研究最高效率之一。

相关成果发表在Advanced Functional Materials上(Adv. Funct. Mater. 2019, doi: 10.1002/adfm.201808156),其中通讯作者为黄飞教授和陕西师范大学蒋加兴教授,第一作者为杨喜业博士。相关工作得到了国家自然科学基金和广州市科技计划项目支持。

 

2.高效准双层结构有机太阳电池

有机太阳电池因具备柔性、材料来源广以及可卷对卷印刷等优点,而获得了学术界和工业界的广泛关注和高度重视。近年来,随着非富勒烯受体的开发,有机太阳电池的光电转换效率取得了突破性进展。然而,目前所报道的高效有机太阳电池,绝大多数是基于本体异质结(BHJ)结构,亦即将电子给体材料和电子受体材料按一定比例进行共混。其光电转换效率在很大程度上依赖于活性层的形貌。而活性层形貌的调控是一个复杂的过程,需要综合给/受体比例、溶剂、添加剂、热退火、溶剂退火等一系列优化方法。而且随着器件面积的增大,形貌调控变得更具有挑战性。这给大面积有机太阳电池的开发带来了很大的挑战。

鉴于此,华南理工大学的黄飞教授课题组通过分层沉积的方法,分别将给体材料和受体材料通过溶液加工依次沉积,成功获得了高效的准双层(Bilayer)结构有机太阳电池及其大面积器件。他们首先以富勒烯体系PffBT4T-2OD和PCBM为给/受体材料进行相关研究。结果表明,Bilayer器件表现出与BHJ器件相当的光伏性能,但Bilayer器件稳定性得到大幅提升。在连续光照条件下测试,其T80寿命达到了650小时(图)。这一方面是因为bilayer结构中,给/受体相分离结构的进一步衍化得到了抑制;另一方面是给体材料在器件中充当了紫外光滤光层的作用,有效避免了稳定性相对较差的受体材料受紫外光的降解。更重要的是,Bilayer器件的光伏性能对加工条件的依赖性较小,当选用非卤素溶剂二甲苯进行加工时,Bilayer器件的效率(8.9%)明显高于BHJ器件的效率(4.1%)。之后,他们选取非富勒烯体系PM6和IT-4F为给/受体材料,采用二甲苯作为溶剂,同样获得了效率高达12.9%的器件。并且,通过刮涂法还获得了效率为11.4%的大面积Bilayer器件(1 cm2),这是目前光伏性能最好的大面积刮涂器件之一。

这些结果表明,给/受体连续沉积的准双层器件结构是一种可使用低毒/无毒溶剂制备高性能大面积有机太阳电池器件的有效方法,这为印刷型有机太阳电池大面积模组器件的开发提供了新的思路。

相关研究成果近期发表在Advanced Energy Materials(Adv. Energy Mater. 2019, 9, 1802832.)上,第一作者为博士后董升,通讯作者为张凯博士和黄飞教授。相关工作得到了国家自然科学基金和广州市科技计划项目支持。

 

1-2月份境内外学者来国重室访问交流情况