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教研機構

遼寧大學有機發光材料研究院

遼寧大學有機發光材料研究院(Institute of Organic Luminescent Materials, Liaoning University,簡稱IOLM―LNU)成立于2018年12月?,F任院長為梁福順教授。

研究院將以“面向學校優勢學科發展戰略,面向高層次創新人才培養”為指導思想,以“提升創新能力,擴大社會影響”為發展目標,充分發揮化學學科一級學科博士點的人才資源、設施條件和科研基礎優勢,開展儲備型、攻關型和成果轉化型研究,構筑以基礎研究—應用基礎研究—新材料開發—新材料產業化為一體的產學研創新體系,努力打造國內領先的新材料科研創新基地和人才培養基地。

圍繞“實用化學和綠色化學”, 探索基于有機化學的原子經濟型、步驟經濟型新反應,制備結構精準的有機發光新材料,研究其激發態和聚集態化學,并試圖建立新的理念。

1.有機室溫磷光材料

磷光發射是分子激發態的特征之一。由于有機分子的三重態具有較長的壽命, 允許激子長距離遷移, 因此在光伏器件、光催化反應、顯示與照明體系、光學數據與保護、分子傳感和生物成像等領域具有廣泛而重要的應用前景,其研究具有重要的理論和現實意義。但由于有機化合物的磷光通常需要苛刻的條件(低溫、無氧), 這一領域的發展一直比較緩慢。近年來, 科學家開始探索各種促進有機分子室溫磷光的手段,有機室溫磷光材料(無金屬)得到了迅猛發展。從分子設計上, 引入芳香羰基、重原子效應、氘代、順磁性分子等促進三重態的產生; 從材料設計上, 利用主體分子和客體分子之間的相互作用, 剛性固相結晶結構, 聚合物等來穩定有機分子的三重態, 減少非輻射失活途徑,從而獲得長壽命和/或高量子產率的磷光材料。目前存在的科學問題是:磷光發光的機制還不十分清楚,還缺少通用的分子設計原則。實現較高的磷光量子產率和較長的壽命仍然存在巨大的挑戰。擬開展新穎結構的有機室溫超長磷光材料的設計與合成。具體包括:(i)基于酰胺類、亞砜類和三嗪類的高磷光量子產率、長壽命的磷光分子;(ii)開發具有雙磷光中心的發光分子,研究其電子性質和空間堆砌對于發光性能的影響;(iii)發展室溫磷光分子的新合成方法以及磷光發光機制的研究。

2.多刺激響應性發光材料

多刺激響應性發光材料,又稱為智能發光材料。是指對外界刺激包括,光、電、熱、力、壓、pH及有機溶劑,發生變色的現象。然而到目前為止,高效的有機變色發光材料還十分稀少。而導致這一結果的主要原因是對其發光機理的了解還不夠深入,從而對這類分子的設計缺乏合理的理論指導。鑒于光致發光已經被研究得十分透徹,目前需要以成熟的光致發光理論為模板來研究其它種類的變色及發光機制,包括可能涉及到的激發態過程。研究中將側重有機發光晶體的力致變色、熱致變色、壓致變色、酸致變色及溶劑變色等方面。

3.含氟發光材料

有機電子工業是有機氟化學中最優活力的新興應用之一。通過引入氟原子有效地增強了材料的熱穩定性、電化學性能、熒光量子效率以及降低材料的HOMO/LUMO能級。氟原子帶來的分子間弱相互作用對于材料的結構和形貌調控起著不可忽視的作用。

4.自由基發光材料

穩定的發光自由基材料由于同時具有發光、導電、順磁的性質,在有機光電領域具有廣闊的應用前景。然而穩定的發光自由基材料目前為止只有一個家族,即三苯甲基自由基體系,稀有的材料體系限制了發光自由基的深入研究和應用。因此發展新的穩定發光自由基家族、豐富發光自由基的種類是該領域研究非常重要并迫切的任務。在認識到三線態激子躍遷禁阻的本質之后,利用自由基發光材料在OLED的發光區中只形成雙線態激子,雙線態激子沒有躍遷過程中的自旋禁阻問題,器件的IQE理論上是100%,從而避開了長久以來的三線態激子的利用問題。發展雙線態激子發光的新原理。

總之,目前開展的有機發光材料研究工作以有機分子的激發態和聚集態為核心,以有機合成化學為新材料設計、開發的根本手段,專注于合成、結構與性能的精準調控。通過高水平科學研究成果的取得來引領、促進和加強有機化學學科建設。研究院的優勢在于:對光化學與光物理知識積累深厚,并始終掌握該領域的國際前沿動態;扎實的有機合成功底;具有獨特的光電材料設計理念。

有機發光材料研究院將立足于為振興東北老工業基地服務的目標,深化與企業的合作,研制與開發出高性能、功能化、智能化的發光材料,著重內涵建設,突出學科交叉,形成自身的研究特色,力爭早日發展成為在國內外發光材料領域有一定影響力的研究院。

(2019年5月6日)



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