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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2期 (总第55期)

时间:2019-04-15 11:25      发布人:何秋云      阅读:90

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摘要:

唐本忠院士入选CCTV年度全国十大科技创新人物

1月27日,“科技盛典—2018年度科技创新人物颁奖典礼”在中央电视台举行,共评选出10位年度科技创新人物、3个年度科技创新团队。AIE概念的提出者、中国科学院院士、华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室教授唐本忠,入选年度科技创新人物。

在颁奖典礼上,唐本忠院士介绍到,对这个领域的研究,始于科研过程中一次偶然的发现,进而抓住机遇提出“AIE”(聚集诱导发光)这个新的科学概念,同时通过深入而系统的研究,搞清了它的工作机制,开发了一系列具有AIE特性的先进功能材料,将AIE发展成为一个由中国人开拓并且引领的新领域。2018年1月,唐本忠团队获得2017年度国家自然科学奖一等奖,目前全球已有80多个国家和地区的超过4500个研究机构加入AIE研究领域。

“聚沙成塔,聚集发光,开拓华人引领的新域”,这是本届科技盛典给予唐本忠院士的颁奖词。对此,唐本忠院士表示,AIE研究的经历告诉大家,中国人完全有能力在世界科学舞台上领舞,在国际技术竞争中领跑,“United we stand,Together we shine,只要我们紧密团结,一切都将如AIE聚集诱导发光分子一样,越聚越亮!

“CCTV科技创新人物评选”简介

“CCTV年度科技创新人物评选”由中央电视台、中国科学院共同发起,联合科学技术部、教育部、中国工程院、中国科学技术协会、国家自然科学基金委员会、国家国防科技工业局共同举办。活动旨在盘点年度科技成果,展示我国科技事业的重大进展与成就,宣传优秀科技工作者和团队典型,弘扬科学成就和广大科技工作者的创新精神,被称为中国科技界的“奥斯卡”。袁隆平、屠呦呦等科学家都曾入选“年度科技创新人物”。

 

中国化学会首届“菁青论坛”在我实验室成功举办

2019年3月15-17日,由中国化学会青年化学工作者委员会(青委会)主办,华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室和材料科学与工程学院承办的中国化学会青委会首届“菁青论坛”在华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室N308报告厅召开。来自全国各地30余名青委会委员以及华南理工大学200余名师生围绕化学和材料等学科发展前沿,展示最新研究成果,展开深入的学术交流与研讨。华南理工大学校长高松院士、 曹镛院士、唐本忠院士参加了本次会议。

本论坛旨在荟萃和凝聚青年化学科技人才,促进多学科的交叉、融合与发展,增强青年学者之间的联系与合作,促进我国化学学科的发展。论坛主席为北京大学侯仰龙教授和华南理工大学黄飞教授,论坛秘书为华南理工大学胡蓉蓉教授。

华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室主任马於光教授主持了论坛的开幕式。

高松校长在开幕式上致辞,充分肯定了此次会议的重要意义,并希望通过青年专家们深入的学术交流和思想碰撞,带来深刻的启迪和有益的借鉴,促进化学和材料领域整体水平的提升。

论坛主席北京大学侯仰龙教授指出,青委会是以青年人为主体,“菁青论坛”意在培养青年人才,是青委会将要重点打造的品牌学术交流活动。

唐本忠院士就聚集诱导发光(AIE)领域的过去、现在和将来,展开了别开生面、鼓舞人心的演讲,介绍了AIE的发展历程、最新研究成果以及在材料、生物、医疗等方面的应用,鼓励青年学者积极投身科研事业,潜心做原创性研究。

北京大学侯仰龙教授、清华大学王训教授、北京化工大学孙晓明教授、湖南大学聂舟教授、中国科学院理化技术研究所张铁锐研究员、浙江大学李寒莹教授等20余位中国化学会青委会委员在会上作了精彩纷呈的报告。

本届“菁青论坛”汇聚了一大批化学界的青年人才,学术报告精彩纷呈,涉及化学各学科领域,会上会后讨论积极热烈,极大地开阔了参会师生的视野,为参会师生提供了一个广阔的学术交流平台和轻松自由的学术交流氛围,为多学科的交叉发展起到了良好的推动作用。

3月17日上午“菁青”论坛结束后,青委会的30余名参会委员在发光材料与器件国家重点实验室301会议室召开了换届后的首次工作会议,委员们针对定期组织青委会的品牌学术交流活动和设立青委会奖励等即将开展的工作展开了热烈讨论,纷纷为青委会的发展献计献策,积极发言。

附:中国化学会青委会简介

中国化学会青年化学工作者委员会(简称青委会)于2014年1月21日在北京正式成立,直属中国化学会。青委会的宗旨是团结全国广大青年化学工作者,组织跨学科、跨领域的学术交流活动,促进青年化学工作者之间的沟通与合作,积极促进我国化学学科的普及与提高。青委会由来自高等院校、科研院所和企事业单位的60余名45岁以下的化学工作者组成,委员会学科分布均衡,覆盖了化学的全部二级学科。在2018年10月18日在青岛举行的青委会换届工作会议上,华南理工大学的黄飞教授当选为第二届青委会副主任,华南理工大学的胡蓉蓉教授入选为第二届青委会委员。

 

德国国家科学院院士Würthner教授聘任仪式暨学术报告会在我实验室举行

3月6日下午,德国国家科学院院士Würthner先生“客座教授”聘任仪式在发光材料与器件国家重点实验室N308报告厅举行。发光材料与器件国家重点实验室主任马於光教授主持了本次聘任仪式,华南理工大学副校长吴业春出席并致辞。

首先,华南理工大学吴业春副校长致辞,对Würthner教授的到来表示热烈的欢迎,并向Würthner教授简要介绍了学校的基本情况。他表示:Würthner教授的加盟,使我们更有信心加强科学研究和人才培养的创新,并在维尔茨堡大学和华南理工大学之间建立更紧密的合作关系。他祝愿双方的合作能在教学和研究上带来更加丰硕的成果。随后,吴业春副校长为Würthner教授颁发华南理工大学“客座教授”特聘证书。

Würthner教授目前是德国维尔茨堡大学的有机化学教授,担任有机化学研究所所长、化学系主任和纳米系统化学中心的创始主任。2016年,当选为德国国家科学院院士。

特聘仪式结束后,Würthner教授以“Supramolecular Architectures for Light Harvesting and Energy Conversion – can we accomplish Artificial Photosynthesis”为题,为师生们做了一场精彩的学术报告。

在报告中Würthner教授重点介绍了他们实验室在染料聚集体中的光捕获和激子输运方面的最新成果,苝酰亚胺三聚环中光诱导的不对称电荷分离,以及具有三个钌中心的大环分子和钌功能化硫化镉纳米棒中的光驱动水氧化等。Würthner教授的报告内容引起了参会师生的极大兴趣,现场互动氛围热烈,师生们就相关问题进行了交流与探讨。

 

广西科技厅厅长曹坤华一行来实验室参观调研

3月12日,广西科技厅党组书记、厅长曹坤华一行到发光材料与器件国家重点实验室参观调研。中国科学院院士、华南理工大学校长高松,华南理工大学副校长吴业春,广东省科技厅负责人陪同调研并与调研组座谈交流。

实验室主任马於光教授详细介绍了实验室的整体情况,近年来在科研创新、人才培养和队伍建设及国际合作交流等方面取得的成绩。

调研组一行参观了发光材料与器件国家重点实验室的超净、超快光学平台、小角度x射线散射式、核磁室等仪器测试平台,并重点参观了成果展示室。在成果展示室,马於光教授向到访人员介绍了柔性显示屏、氧化物TFT背板、OLED护眼台灯等实验室成果,并重点介绍了曹坤华一行很感兴趣的半透明有机太阳电池材料的特点及研究背景、转化率等具体情况。曹坤华一行对实验室的成果转化给予了很高的评价,并提出加强合作的愿望。学校党委办公室(学校办公室)、科学技术处、科技成果转化办公室、国际交流与合作处以及相关学院的负责人、科研人员参加了调研活动。

实验室多名教授当选广东省材料研究学会第四届理事会成员

广东省材料研究学会第四次会员代表大会近日在广州召开,学会会员代表230多人与会。

大会选举产生了由131名理事组成的第四届理事会,并同期召开四届一次理事会,选举产生了常务理事49名,其中理事长1名、副理事长14名、秘书长1名。其中,实验室彭俊彪教授、杨中民教授当选为副理事长,宁洪龙教授当选为学会理事。

广东省材料研究学会成立于2001年11月26日,是广东省从事材料研究开发、生产及应用的科技工作者和企事业单位自愿组成的学术性社会团体,凝聚了一批学术上有造诣,技术上有专长,管理上有经验,社会上有影响的专家学者和企业家,含括各类专业人才及经营管理人才。现有团体会员100多个,个人会员1000多名。学会目前设有六个专业委员会,分别是:金属材料及其应用专业委员会、有机高分子材料及其应用专业委员会、无机非金属材料及其应用专业委员会、精细化工材料及其应用专业委员会、光电材料及其应用专业委员会、能源与生态环境材料及其应用委员会。

重庆大学科学技术发展研究院副院长王开成一行来实验室参观调研

3月28日下午,重庆大学科学技术发展研究院副院长王开成一行来实验室参观调研,实验室副主任陈炤为到访人员介绍了实验室研究领域、科研队伍建设、承担的科研项目和科研成果等基本情况。到访人员参观了国重室的超净室,小角度x射线散射室等公共服务平台。

随后,到访人员与实验室副主任陈炤就实验室的运行机制进行了深入的交流与探讨。王开成副院长对发光材料与器件国家重点实验室的发展建设以及运行管理给予了高度评价,并表达了今后将与发光材料与器件国家重点实验室加强实验室学习交流的强烈愿望。

 “光电学术讲座”第三十三讲开讲

3月29日(星期五)下午 14:30,“光电学术讲座”第三十三讲在国重报告厅开讲。实验室主任马於光教授以“有机光电基础科学问题–热电”为题向师生们做了一场精彩的报告。

在报告中,马於光教授列举了多个实例,向师生介绍热电基本原理,分析了有机热电发展的趋势。他指出热电是一个非常重要的研究方向,对于本实验室的研究领域拓展有着非常重要的意义。

发光材料与器件国家重点实验室人才简介: 徐善辉教授

徐善辉:博士,教授,广东省高性能光纤激光技术与装备工程技术研究中心主任。主要从事单频光纤激光产生、放大与应用技术等研究。主持或完成国家自然科学基金面上项目、国家863计划、GF863、GF创新特区、省重点研发计划、省应用专项、省重大科技专项、粤港合作等国家级及省部级项目10余项。发表SCI/EI论文145篇,被SCI论文引用1396次;授权美国发明专利2件和国家发明专利24件;并受邀在International Conference on Information Optics and Photonics (CIOP)(3次)、Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS)(2次)、Asia Communication and Photonics Conference (ACP)(2次)等物理与光学领域大型国际会议作邀请报告10余次;参与编写《单频光纤激光器》、《Single-Frequency Fiber Lasers》著作2部;研制的单频光纤激光器成功应用在大功率激光XX、卫星激光相干通信、卫星监测等国家重大战略工程中。研究成果获2018年广东省技术发明一等奖(排第1)、2014年国家技术发明二等奖(排第2)、2013年中国专利优秀奖(排第1)、2012年教育部技术发明一等奖(排第2)。

发光材料与器件国家重点实验室主要研究进展介绍

1.新型高效宽带隙非富勒烯受体实现效率超过15%的叠层有机太阳电池(黄飞课题组)

有机太阳电池由于质轻性柔,成本低并且可以大面积生产吸引了研究者的广泛关注。目前所报道的高效有机太阳电池的光学带隙几乎都聚集在1.45-1.55 eV之间,对应的吸收边在800-850 nm之间,限制了其对长波方向太阳光子的吸收。尽管具有近红外吸收的窄带隙体系可以吸收长波长光子获得高短路电流,但由于高能量光子处的严重热损失也限制了其光电转换效率。通过将宽带隙体系和窄带隙体系串联起来制备叠层电池可以有效的吸收长波长光子同时降低电池的热损失。而高效的宽带隙体系目前还比较稀缺,因此开发高效的宽带隙电池对于叠层器件的制备至关重要。

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开发了一种光学带隙在1.61 eV的非富勒烯小分子受体TfIF-4FIC。当将其与聚合物给体PBDB-T-2F共混作为活性层制备太阳电池时,取得了0.98 V的开路电压,17.6 mA cm−2的短路电流,最终获得了高达13.1%的光电转换效率。这是带隙大于1.6 eV的体系中表现最好的电池,更重要的是这个体系的能量损失低至0.63 eV。这些性质使得此材料可以作为理想的前层电池应用到叠层器件中。当选择窄带隙体系PCE10:PCDTBT:IEICO-4F作为后层电池制备叠层电池时,取得了高达15%的光电转换效率,这也是目前文献所报道的叠层电池最高效率之一,同时这个结果也证明了非富勒烯受体TfIF-4FIC在叠层电池中应用的巨大潜力。

相关成果发表在Advanced Energy Materials上(Adv. Energy Mater. 2019, 1803657.  doi: 10.1002/aenm.201803657),第一作者为博士生刘功础和贾建超博士,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。

 

2.基于热激子原理的蓝色荧光材料实现高的器件效率和低的效率滚降(马於光课题组)

有机电致发光二极管(OLED)因为其自发光,更高的对比度,更广的视角,可以实现柔性加工等诸多优点,已经成为主流的显示技术,在高端显示领域逐步实现着对液晶显示的超越。目前制约OLED发展的关键因素之一是高性能蓝光材料的缺乏。尽管蓝色磷光材料,热活化延迟荧光材料,在器件效率上已经实现了很大突破,但是在纯蓝、深蓝光材料开发上,还面临很大挑战,而且器件的稳定性与实际的工业应用仍有较大差距。华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室马於光教授等提出的高能反隙间穿越“热激子”理论不但可以实现突破传统荧光材料自旋限制的激子利用效率,而且在蓝光材料的设计开发上,具有独特的优势。

近日,马於光教授研究组基于该组在 “热激子”材料长期研究的基础上,设计开发了一个高效的纯蓝光发射的荧光材料PAC,其非掺杂器件的最大外量子效率(EQE)达到了10.5%。而且器件具有非常好的稳定性,在1000 cd m-2的亮度下,仍然保持7.5 %的EQE。瞬态光谱的结果表明材料存在着非常大的T2态和T1态能级差,而T2态能级和S1态能级很接近,为高能反隙间窜越提供了可能(T2→S1)。进一步利用酮直接敏化T2态能级,观测到了来自S1态的ns尺度的延迟发射,从而证明了高能级反系间穿越的存在。通过与马东阁教授研究组合作,对器件的磁场效应,瞬态EL光谱的测试研究,证明了TTA效应对器件的贡献很小。结合实验数据和理论研究,研究者认为,高的器件性能主要归因于热激子通道对三线态激子的有效利用。该研究为开发高效稳定的新一代发光材料,特别是纯蓝光,深蓝光有机电致发光材料提供了新的设计思路。

相关成果近期发表在Advanced Materials上(Adv. Mater. 2019, 1807388),其中通讯作者为华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室的胡德华博士、马东阁教授和马於光教授,第一作者博士研究生徐玉伟。相关工作得到了国家科技部,国家自然科学基金委,广州市科技计划项目的支持。

3月份境内外学者来国重室访问交流情况