“塑料导电”:新型手性有机光电材料创造了世界纪录,背后的科学家不简单

1864 字丨阅读本文需 5 分钟

生活中,人们印象最常见的塑料、橡胶这些聚合物,它们都是绝缘的,以前很难想象“塑料”也可以导电。在上个世纪七十年代,聚乙炔这种导电塑料的诞生,开辟了有机光电材料与器件的研究。追随前人的脚步,南开大学化学学院研究员王小野在手性有机光电材料领域取得重要进展,创造了新的纪录。本期推送,让我们在高精尖科技领域里聆听这位南开人的故事。

与学术的不解之缘

2005年,王小野考入南开大学化学专业。在本科期间,王小野就已经进过两个实验室,一次是大二时,他进了李伟教授的课题组,在那里做百项工程;另一次是在毕设期间,为了进一步开拓视野,他加入了高分子所王维教授的课题组。在进实验室之后他发现,上课和做科研是两码事。在这两位老师的课题组里,王小野对科研的理解有了很大的提高。课题组的研究氛围和老师对学生的关心与指导,对他以后的科研之路影响非常大。

本科毕业后,王小野赴北京大学、德国马普高分子所深造。留德期间,他的导师是德国及欧洲科学院院士Klaus Müllen教授。当时王小野的目标非常明确,就是去做科研,要尽快出成果。2015年,他获得Reaxys博士生奖提名奖,该奖项全球仅有45人获得。

在王小野看来,出国留学不是非要学习国外先进技术,更多的是去换一个环境,去和不同的人交流,感受思维上的碰撞,不能把自己局限在一个非常窄的范围里,他认为国际交流的价值不能忽视。

报效祖国,潜心教育和科研工作

2019年,王小野又重回南开大学的怀抱,潜心教育和科研工作。他的研究团队主要从事有机半导体材料的研究工作,在这一领域中,我们国家严重缺乏具有自主知识产权的分子材料,在产业应用中常常需要向国外企业支付高额专利费用,非常被动。因此,王小野在回国组建团队后,立志于发展原创的新型有机功能材料,面向国家对先进电子材料的战略需求,从化学的角度尝试解决该领域面临的科学问题与关键挑战,期望开发出具有自主知识产权的高性能的有机功能材料与器件。

王小野经常跟他的学生说一句话“抬头看路,脚踏实地”。“抬头看路”是指要有一些远景目标和策略,才能尽快地去实现自己的目标;对于脚踏实地,就是做事情一定要扎扎实实的,在这件事情上要做到非常专,非常厉害,要做到顶尖的水平。此外,王小野还会督促学生去主动思考,千万不要把自己当成一个科研“机器”,只是在动手,而不去思考。

在回国后两年多时间里,王小野与学生们一起努力,取得了一些初步成果,发展出了新型功能分子基元和手性有机光电材料,有望在有机电子器件、发光与显示器件等方面获得应用。“我们的研究工作刚刚起步,还面临许多挑战,仍然需要不断探索,希望未来能够在原始创新和自主创新上取得更丰富的成果,为我国在化学新材料领域的发展贡献一份力量。”对未来,王小野充满期待。

新型硼氮杂双螺烯分子及其优异的手性光学性质

新型硼氮杂双螺烯分子

螺烯是一类由芳环邻位稠合而成的具有独特螺旋手性的多环芳烃化合物,在化学与材料领域备受关注。近年来,螺烯作为手性有机半导体材料,因其在圆偏振光发光器件与探测器件中的应用潜力,吸引了人们极大的研究兴趣。然而,大多数螺烯分子的手性光学响应都集中在紫外光区,限制了其在上述手性光电器件中的广泛应用,这就对螺烯分子的设计策略提出了新的要求。

通过螺烯的π共轭拓展、构建多重螺烯以及杂原子掺杂等策略,具有不同结构特征的螺烯类分子在近年来不断涌现,成功将其手性光学响应拓展到了可见光区。然而,这些螺烯分子的不对称因子普遍较低,大部分都在10-3 ~ 10-4数量级,只有极少数分子能达到10-2数量级。

因此,如何开发在可见光范围内具有高不对称因子的新型螺烯分子,是当前手性光电材料发展所面临的关键问题与挑战。

今年11月,王小野团队在手性有机光电材料领域取得重要进展。他们发展了一类具有优异手性光学性质的新型硼氮杂双螺烯分子,其在可见光区的吸收不对称因子最高可达0.033,创造了螺烯类分子在可见光区不对称因子的新纪录。相关研究成果发表在国际顶级化学期刊《美国化学会志》(JACS)上。王小野为该文的唯一通讯作者,博士研究生李继坤为该文的第一作者。

受邀参加会议

12月3日下午,浙江光昊光电科技有限公司博士后科研工作站祝炬烨、张皓博士进站开题审查会议顺利进行。北京化工大学王丹教授、南开大学王小野教授(在线视频)、中国科学院上海硅酸盐研究所研究员曾宇平教授、浙江光昊光电科技有限公司董事长潘君友(教授级高工)以及评审专家成员参加会议。黄岩区人力社保局党组成员周家璇参加会议。

浙江光昊光电科技有限公司主要产品是有机半导体材料,特别对OLED中各个关键功能层材料具有前沿性研究。光昊光电科技于2021年5月获批省级博士后科研工作站,截至目前在短短半年时间内已有4名博士顺利进站开题,成果丰硕。

小结

在新的历史时期,作为南开人,王小野肩负起时代使命,在自己的工作岗位上尽职尽责,秉承爱国为公之精神,践行立德树人之使命,不断探索新的科学前沿,将小我融入大我,为祖国的强盛作出应有的贡献。

来源:南开大学本科招生,X一MOL资讯,九派教育

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:材料之友
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...