有機(jī)材料的案例
有機(jī)材料指哪些物質(zhì)..復(fù)合材料指哪些物質(zhì)
其實(shí)在初中化學(xué)里，材料一般分為四類：金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料、復(fù)合材料。金屬材料包括純金屬和合金，如，鐵、 鋼 、生鐵、青銅 、黃銅 等等；無(wú)機(jī)非金屬材料指的是除金屬材料以外的其它無(wú)機(jī)材料，如玻璃 、陶瓷 等等 ；有機(jī)高分子材料包括兩部分：天然有機(jī)高分子材料和有機(jī)合成材料，天然有機(jī)高分子材料指的是棉花、羊毛、蠶絲等等；有機(jī)合成材料指的是塑料、合成纖維、合成橡膠（ 通俗一點(diǎn)說(shuō)就是人造材料） ，比如 尼龍 、滌綸 等等；復(fù)合材料是將兩種或兩種以上的材料復(fù)合成一體形成的材料。鍛壓模具比如常見(jiàn)的 ：鋼筋混凝土 、玻璃鋼、新型納米材料等等 。常應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車輪胎、 飛機(jī)的機(jī)翼、 火箭的錐頭
展開(kāi) 材料｜奧來(lái)德有機(jī)薄膜封裝材料通過(guò)和輝量產(chǎn)線測(cè)試，已開(kāi)始交付產(chǎn)品
公司產(chǎn) 品研發(fā)從對(duì)基礎(chǔ)發(fā)光材料研發(fā)到針對(duì)性地研制 OLED 有機(jī)發(fā)光材料，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)從簡(jiǎn)單的中間體、前 端材料到技術(shù)壁壘較高的終端材料，產(chǎn)品種類從少數(shù)品種到覆蓋發(fā)光功能材料、電子功能材料、 空穴功能材料等多品種。
經(jīng)過(guò)多年的行業(yè)積累與發(fā)展，公司已成為國(guó)內(nèi)少數(shù)可以自主生產(chǎn)有機(jī) 發(fā)光材料終端材料的公司，是行業(yè)內(nèi)技術(shù)先進(jìn)的 OLED 有機(jī)材料制造商。在蒸發(fā)源設(shè)備方面，國(guó)內(nèi) 面板廠商已進(jìn)行招標(biāo)采購(gòu)的 6 代 AMOLED 線性蒸發(fā)源來(lái)自于奧來(lái)德、韓國(guó) YAS、日本愛(ài)發(fā)科、韓國(guó) SNU，公司是唯一的國(guó)內(nèi)企業(yè)。公司在該領(lǐng)域打破了國(guó)外壟斷，成功實(shí)現(xiàn)該核心組件的自主研發(fā)、 產(chǎn)業(yè)化和進(jìn)口替代。
目前國(guó)外廠商占據(jù)有機(jī)發(fā)光材料的大部分市場(chǎng)份額，隨著 OLED 技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的增加、電子產(chǎn) 品的更新?lián)Q代，終端需求增長(zhǎng)將帶動(dòng)有機(jī)發(fā)光材料市場(chǎng)繼續(xù)增長(zhǎng)，市場(chǎng)需求的推動(dòng)和發(fā)光材料技 術(shù)的快速發(fā)展為國(guó)內(nèi)有機(jī)發(fā)光材料企業(yè)提供了有利的發(fā)展機(jī)會(huì)。公司從事有機(jī)發(fā)光材料研發(fā)生產(chǎn) 的時(shí)間較早，在該領(lǐng)域具備技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢(shì)，產(chǎn)品質(zhì)量獲得客戶和市場(chǎng)認(rèn)可，并與客戶保持密切 的行業(yè)技術(shù)交流。未來(lái)公司將進(jìn)一步加強(qiáng)與客戶的協(xié)同合作，保持研發(fā)投入，加速產(chǎn)品升級(jí)換代， 在與客戶穩(wěn)定合作的基礎(chǔ)上進(jìn)一步擴(kuò)大市場(chǎng)份額。
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展開(kāi) 高效長(zhǎng)壽命有機(jī)室溫磷光材料設(shè)計(jì)的分子描述符
【引言】
長(zhǎng)余輝有機(jī)室溫磷光（RTP）材料由于在生物成像、數(shù)字加密和光電器件等方面具有潛在的應(yīng)用而備受關(guān)注。由于純有機(jī)分子的旋軌耦合比較弱和三線態(tài)對(duì)溫度和氧氣高度敏感，長(zhǎng)期以來(lái)有機(jī)材料被認(rèn)為是沒(méi)有磷光的。最近，有研究證明一些純有機(jī)化合物表現(xiàn)出高效的固態(tài)RTP，但其發(fā)光效率和壽命不可兼得。縱觀目前的純有機(jī)室溫磷光材料，有些是效率高但壽命短，有些是效率低但壽命長(zhǎng)。為了解決這一難題，幾個(gè)課題組設(shè)計(jì)芳香類羰基化合物，期望利用混合的n/p基團(tuán)來(lái)不同程度地調(diào)控磷光效率和壽命。但這種方案也是部分成功，部分失敗。所以，闡明有機(jī)RTP材料的發(fā)光機(jī)制，構(gòu)建普適的磷光分子設(shè)計(jì)規(guī)則是此領(lǐng)域面臨的一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)。
【成果簡(jiǎn)介】
清華大學(xué)帥志剛教授和中科院化學(xué)所彭謙副研究員（共同通訊）等人提出了一對(duì)分子描述符來(lái)表征磷光效率和壽命。由羰基和π-共軛片段組成的典型RTP體系，其激發(fā)態(tài)可以視為n→π*躍遷（α）和π→π*躍遷（β）兩組分的組合，即α + β = 1。他們基于光致磷光的基本光物理過(guò)程，特別是單線態(tài)與三線態(tài)相互轉(zhuǎn)化所遵循的El-Sayed規(guī)則，引入了分子描述符γ和β，其數(shù)值的大小與分子單/三線態(tài)激發(fā)態(tài)的（n，π*）和（π，π*）躍遷成分有關(guān)。結(jié)合量子力學(xué)/分子力學(xué)（QM/MM）方法，他們揭示了分子描述符（γ，β）與磷光效率和壽命以及旋軌耦合之間的關(guān)系。他們提出，大的γ和β值有利于有機(jī)材料中強(qiáng)的、長(zhǎng)壽命的RTP。這些分子設(shè)計(jì)原則，已被實(shí)驗(yàn)所證實(shí)和報(bào)道。
展開(kāi) 華東理工大學(xué)田禾院士、馬驤教授團(tuán)隊(duì)Angew：有機(jī)室溫磷光材料研究新進(jìn)展
近日，華東理工大學(xué)費(fèi)林加諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)家聯(lián)合研究中心田禾院士、馬驤教授團(tuán)隊(duì)在純有機(jī)室溫磷光（RTP）研究領(lǐng)域取得了新突破，報(bào)道了一種可以構(gòu)建高效有機(jī)RTP流體材料的通用策略，相關(guān)研究成果已在線發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》 (Angew. Chem. Int. Ed. 2021, DOI: 10.1002/anie.202107323)。
眾所周知，純有機(jī)體系的三重激發(fā)態(tài)容易在高溫和氧氣環(huán)境中失活，因此開(kāi)發(fā)有機(jī)染料在極端條件下的三重態(tài)發(fā)光功能已經(jīng)成為這個(gè)領(lǐng)域重要的研究議題。相比于固體有機(jī)RTP材料，流體有機(jī)RTP材料可以應(yīng)用于更多特殊應(yīng)用情景中，比如用于不規(guī)則表面的涂層發(fā)光等。此外，高溫磷光有機(jī)染料在很多情景下亦具有重要的應(yīng)用價(jià)值，因此發(fā)展具有高溫磷光發(fā)射的流體純有機(jī)磷光材料的通用性構(gòu)建策略具有重要意義和價(jià)值。構(gòu)建純有機(jī)RTP材料的主要設(shè)計(jì)思路之一是通過(guò)構(gòu)建染料分子的剛性外部環(huán)境以抑制三線態(tài)激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的非輻射失活過(guò)程。因此，柔性軟材料一直被認(rèn)為難以作為剛性化基質(zhì)抑制三重激發(fā)態(tài)的非輻射失活以產(chǎn)生高效室溫磷光。目前只有極少數(shù)量子效率很低的流體有機(jī)RTP材料的報(bào)道。
該團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種可以構(gòu)建高效流體有機(jī)RTP材料的通用策略：通過(guò)低共熔策略將多個(gè)高熔點(diǎn)的純有機(jī)組分混合加熱，就可以制備出了一系列在室溫環(huán)境下具有流動(dòng)能力的基質(zhì)。此基質(zhì)具有宏觀流體性能，且可以有效抑制流體中摻雜的有機(jī)磷光染料的非輻射失活和氧氣猝滅效應(yīng)，甚至讓只能在室溫或是低溫條件下發(fā)光的有機(jī)磷光染料在高溫（85℃）時(shí)也可以發(fā)射中等強(qiáng)度的磷光。
展開(kāi) 
蘇州大學(xué)崔超華教授系統(tǒng)評(píng)述：有機(jī)光伏材料的分子設(shè)計(jì)與器件性能研究
有機(jī)太陽(yáng)能電池(包括聚合物太陽(yáng)能電池)具有重量輕、柔性、半透明等突出優(yōu)點(diǎn)，可使用刮涂、噴墨或者卷對(duì)卷等便捷的工藝制備成大面積器件，在建筑一體化、可穿戴電子設(shè)備等方面具有巨大的應(yīng)用潛力，是新一代光伏技術(shù)的重要發(fā)展方向。有機(jī)光伏材料(給/受體材料)是有機(jī)太陽(yáng)能電池的核心，決定著器件的能量轉(zhuǎn)換效率。因此，發(fā)展合理的分子設(shè)計(jì)策略調(diào)制有機(jī)半導(dǎo)體材料的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)而制備高效有機(jī)光伏材料，是提升有機(jī)太陽(yáng)能電池效率的關(guān)鍵。
基于以上背景，蘇州大學(xué)崔超華教授課題組應(yīng)邀系統(tǒng)評(píng)述了近年來(lái)有機(jī)光伏材料的研究進(jìn)展。首先介紹了高效有機(jī)光伏材料的分子設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，強(qiáng)調(diào)了有機(jī)光伏材料的創(chuàng)新發(fā)展對(duì)器件性能提升的重要意義；然后針對(duì)有機(jī)光伏材料的能級(jí)調(diào)制對(duì)提升器件開(kāi)路電壓的重要性，系統(tǒng)介紹了烷硫基側(cè)鏈工程在調(diào)控能級(jí)、提升光伏性能的策略：通過(guò)烷硫基側(cè)鏈策略分別在給電子單元、缺電子單元及共軛π橋的應(yīng)用，有效調(diào)制能級(jí)，提升器件開(kāi)路電壓及能量轉(zhuǎn)換效率；針對(duì)有機(jī)光伏器件活性層形貌調(diào)控的難點(diǎn)與挑戰(zhàn)，介紹了如何從光伏材料的分子設(shè)計(jì)層面有效調(diào)制分子的聚集態(tài)行為、優(yōu)化活性層形貌，提升器件光伏性能：聚合物給體材料的共軛側(cè)鏈策略、小分子給體材料的柔性側(cè)鏈策略以及三元共混策略調(diào)控共混膜形貌；最后，探討和展望了現(xiàn)階段有機(jī)太陽(yáng)能電池研究過(guò)程中存在的科學(xué)問(wèn)題及未來(lái)的發(fā)展方向。
上述工作以專論形式即將在《高分子學(xué)報(bào)》2021年第6期"高分子優(yōu)秀青年學(xué)者專輯"印刷出版。通訊作者為蘇州大學(xué)崔超華教授。
展開(kāi) 助力德國(guó)鐵路順暢運(yùn)行 3D打印解鎖有機(jī)硅材料新應(yīng)用
2015年，德國(guó)鐵路股份公司推出了覆蓋全公司的3D打印項(xiàng)目， 其中一項(xiàng)用于安裝在列車制動(dòng)器控制閥內(nèi)的膜片，厚度只有4毫米，對(duì)材料的強(qiáng)度和柔韌性要求非常高。在反復(fù)的市場(chǎng)篩選過(guò)程中，德國(guó)鐵路公司選中了瓦克的品牌ACEO?，他們的有機(jī)硅材料和3D打印技術(shù)非常符合膜片制品的要求。
采用ACEO? 3D打印工藝制造的硅橡膠膜片
ACEO? 的有機(jī)硅材料何以得到要求嚴(yán)苛的德國(guó)鐵路股份公司的青睞？有機(jī)硅又是如何跟3D打印發(fā)生關(guān)系的？
有機(jī)硅學(xué)名叫聚二甲基硅氧烷，是一類主鏈由硅氧原子交替而成的聚合物的總稱。據(jù)瓦克化學(xué)高級(jí)技術(shù)經(jīng)理柳麗君介紹，“有機(jī)硅材料源自大自然的硅礦（砂石），與大多數(shù)源于原油的合成橡膠相比，有機(jī)硅的硅-氧鏈結(jié)構(gòu)相比碳-碳鏈具有更高的鍵能， 能耐受更高的溫度及UV輻射等環(huán)境老化。其自由旋轉(zhuǎn)的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)更可使這種材料在低至-50攝氏度環(huán)境中仍然保持柔軟的特性。此外，由于配方中沒(méi)有添加任何增塑劑，有機(jī)硅材料具有良好的食品安全性及生物相容性，可以廣泛應(yīng)用于食品接觸或醫(yī)療器械等，這也是很多合成橡膠所無(wú)法比擬的。“
有機(jī)硅的卓越性能是得到德國(guó)鐵路股份公司認(rèn)可的很重要的前提。當(dāng)然，這還跟瓦克化學(xué)在有機(jī)硅3D打印的提前布局密不可分。
打造全球首家3D打印彈性體服務(wù)網(wǎng)絡(luò)商店
3D打印技術(shù)與有機(jī)硅材料結(jié)合，使得許多傳統(tǒng)注塑無(wú)法滿足的需求得以實(shí)現(xiàn)，比如在交通運(yùn)輸或機(jī)械設(shè)備等工業(yè)領(lǐng)域以及醫(yī)療領(lǐng)域，快速建模、產(chǎn)品小批量生產(chǎn)以及按需生產(chǎn)備件都非常重要。
基于這樣的市場(chǎng)需求，瓦克化學(xué)在2016德國(guó)國(guó)際橡塑展上展出推出了全球首臺(tái)可工業(yè)用的有機(jī)硅3D打印機(jī)，同時(shí)開(kāi)創(chuàng)了一種新的商業(yè)模式——為所有涉及彈性體的3D打印服務(wù)創(chuàng)立了ACEO?品牌，因此，瓦克化學(xué)成為全球第一家通過(guò)3D打印工業(yè)化生產(chǎn)彈性體的公司。
展開(kāi) 基于有機(jī)力致響應(yīng)AIE材料的金屬應(yīng)力/應(yīng)變分布和疲勞裂紋擴(kuò)展路徑的動(dòng)態(tài)可視化檢測(cè)
有機(jī)力致響應(yīng)發(fā)光材料（mechanoresponsive luminescence, MRL）作為一類智能材料，能在力學(xué)刺激下發(fā)生熒光的強(qiáng)度或者波長(zhǎng)變化，在傳感、顯示和存儲(chǔ)方面有潛在的應(yīng)用價(jià)值，已有相當(dāng)多的文章報(bào)道。然而，這些研究通常局限于粉末材料的性質(zhì)研究，并沒(méi)有太多相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用研究。最近已有研究表明，作為明星分子四苯基乙烯的衍生物，四硝基-四苯基乙烯（TPE-4N）對(duì)力學(xué)刺激具有極高的靈敏度，并且展現(xiàn)出快速的響應(yīng)性、高對(duì)比度、出色的可逆性和優(yōu)異的成膜性等優(yōu)點(diǎn)（Weijun Zhao et.al. Nature Communication 9 (2018): 3044）。近日，天津大學(xué)化工學(xué)院張喆博士及香港科技大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊(duì)合作發(fā)表了題為Dynamic Visualization of Stress/Strain Distribution and Fatigue Crack Propagation by an Organic Mechanoresponsive AIE Luminogen（Adv. Mater. 2018, 1803924）的文章。在該工作中，作者以TPE-4N作為金屬涂層材料，首次實(shí)現(xiàn)了利用純有機(jī)力致響應(yīng)材料，動(dòng)態(tài)可視化檢測(cè)機(jī)械部件的全場(chǎng)應(yīng)力/應(yīng)變分布和疲勞裂紋擴(kuò)展路徑，將原本肉眼難以看到的力學(xué)信息轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)的熒光信號(hào)。與傳統(tǒng)的傳感器方法或數(shù)字散斑相關(guān)方法相比較，這種先進(jìn)的有機(jī)材料涂層具有實(shí)時(shí)、全場(chǎng)和現(xiàn)場(chǎng)可視化等優(yōu)點(diǎn)。該研究是第一例將純有機(jī)力致響應(yīng)材料和傳統(tǒng)的金屬機(jī)械力學(xué)相結(jié)合，為有機(jī)力致響應(yīng)材料在生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用打開(kāi)了新的大門(mén)。可以預(yù)見(jiàn)在不遠(yuǎn)的將來(lái)，會(huì)有更多的有機(jī)力致響應(yīng)材料在復(fù)雜構(gòu)件的力學(xué)研究中，以及在役設(shè)備的設(shè)計(jì)和安全健康監(jiān)測(cè)中發(fā)揮重要的作用。
展開(kāi) 研討會(huì)摘要 有機(jī)硅材料在汽車?yán)锩嬗玫膽?yīng)用
上周五
陶氏
辦了兩場(chǎng)技術(shù)研討會(huì)《
陶氏有機(jī)硅用于ADAS封裝
》和《
陶氏公司有機(jī)硅解決方案助力新能源汽車三電
》，我摘錄一些有價(jià)值的內(nèi)容給各位讀者參考。
1）ADAS和xEV領(lǐng)域 應(yīng)用為什么選擇有機(jī)硅
在ADAS應(yīng)用方面，其實(shí)有一些底層的需求，主要是我們的感知器件和運(yùn)算平臺(tái)都需要進(jìn)行密封盒組裝，從材料角度在這個(gè)過(guò)程中有幾個(gè)方面，具體來(lái)看有機(jī)硅材料的特性主要包括
溫度范圍寬，在高低溫下都有很高的穩(wěn)定性（-45-200度）：從高溫來(lái)看是耐高溫，在寬溫度范圍保持彈性性能，而在低溫下，典型的有機(jī)硅的轉(zhuǎn)變溫度低于-100℃
彈性模量的抗振動(dòng)：有機(jī)硅材料在高填料含量下保持柔韌性，低模量有利于用于應(yīng)力消除，減震和減震
電氣絕緣特性好、耐環(huán)境防水防潮，具有出色的防潮/耐水性
阻燃特性具備優(yōu)異的阻燃性能
熱管理方面具備了高電導(dǎo)率和低熱阻
圖1 封裝材料特性
在實(shí)際使用中，不管是超聲波雷達(dá)、毫米波雷達(dá)攝像頭和激光雷達(dá)等感知器件，還是域控制器為代表的運(yùn)算平臺(tái)，都廣泛使用有機(jī)硅材料進(jìn)行密封或者導(dǎo)熱材料。
圖2 ADAS方面的應(yīng)用
在這三個(gè)方向上，主要包括導(dǎo)熱應(yīng)用（導(dǎo)熱填充、導(dǎo)熱硅脂和導(dǎo)熱粘接劑），防護(hù)應(yīng)用（密封、三防和灌封膠）和電磁屏蔽的作用。
隨著目前汽車算例的軍備競(jìng)賽的開(kāi)始，車載芯片的散熱設(shè)計(jì)是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，需要通過(guò)導(dǎo)熱技術(shù)把熱量盡快帶出。
展開(kāi) 華東理工大學(xué)田禾院士和馬驤教授團(tuán)隊(duì)Angew：有機(jī)室溫磷光材料通用設(shè)計(jì)策略研究的重要進(jìn)展
近日，華東理工大學(xué)費(fèi)林加諾貝爾獎(jiǎng)科學(xué)家聯(lián)合研究中心的田禾院士和馬驤教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種利用離子型聚合物外部重原子效應(yīng)和剛性離子鍵網(wǎng)絡(luò)的摻雜純有機(jī)室溫磷光（RTP）體系，構(gòu)建了能直接從傳統(tǒng)熒光染料出發(fā)，不經(jīng)化學(xué)修飾設(shè)計(jì)磷光材料的普適策略。該成果近期以“Activating Room-Temperature Phosphorescence of Organic Luminophores via External Heavy-Atom Effect andRigidity of Ionic Polymer Matrix”為題，發(fā)表于國(guó)際著名期刊Angew. Chem. Int. Ed.(DOI: 10.1002/anie.202108025)。
室溫磷光（RTP）是一種不同于熒光的發(fā)光現(xiàn)象，在防偽材料、分子開(kāi)關(guān)和生物成像等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用并得到了廣泛關(guān)注。與傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)或金屬-有機(jī)磷光體系相比，純有機(jī)RTP材料具有毒性低、成本低和可加工性好等優(yōu)勢(shì)。純有機(jī)RTP材料可以通過(guò)結(jié)晶誘導(dǎo)磷光機(jī)制獲得。近年來(lái)通過(guò)共聚等策略實(shí)現(xiàn)的無(wú)定形RTP材料在一定程度上避免了晶態(tài)材料需要嚴(yán)格生長(zhǎng)條件和重復(fù)加工方面的缺陷。然而，上述種種方法大部分都需要精巧的分子設(shè)計(jì)和復(fù)雜的合成手段。有機(jī)發(fā)光材料領(lǐng)域迫切需要直接從現(xiàn)有的熒光染料出發(fā)、無(wú)需任何化學(xué)修飾來(lái)設(shè)計(jì)純有機(jī)磷光材料的構(gòu)建策略。
該策略利用了一種具有外部重原子效應(yīng)和剛性網(wǎng)絡(luò)的離子型聚合物基質(zhì)（PAB），構(gòu)建了一種新型的摻雜RTP體系。PAB具有溴離子，可以在摻入其中的染料受激發(fā)后通過(guò)外部重原子效應(yīng)促進(jìn)其系間竄越（ISC）過(guò)程，從而誘導(dǎo)其激發(fā)三重態(tài)的產(chǎn)生。
展開(kāi) .: 通過(guò)分子自組裝增強(qiáng)超長(zhǎng)有機(jī)磷光材料的發(fā)光效
【引言】
通過(guò)三線態(tài)電子輻射躍遷產(chǎn)生的有機(jī)磷光，憑借其較長(zhǎng)的發(fā)光壽命、較高的量子產(chǎn)率和較大的斯托克斯位移，在光電和生物領(lǐng)域獲得了廣泛關(guān)注。目前室溫磷光的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)無(wú)機(jī)化合物和有機(jī)金屬絡(luò)合物，比如Ir, Pt和Ru的配合物。但由于貴金屬的高成本和有限的存量，越來(lái)越多的研究集中在不含金屬的純有機(jī)磷光材料上。然而，由于較弱的自旋軌道耦合，較快的三線態(tài)非輻射弛豫速度和由于其他未知原因所導(dǎo)致的猝滅因素，純機(jī)材料很難獲得超長(zhǎng)磷光。目前，科研工作者主要通過(guò)兩種方法來(lái)獲得有機(jī)磷光：一是通過(guò)引入芳香羰基化合物、雜原子和重原子增加自旋軌道耦合；二是通過(guò)構(gòu)建晶體、主客體摻雜、構(gòu)建金屬有機(jī)框架等方法抑制三線態(tài)電子的非輻射躍遷。盡管近年來(lái)無(wú)金屬的室溫有機(jī)磷光材料取得快速發(fā)展，但是兼顧高效率和超長(zhǎng)壽命的無(wú)金屬有機(jī)磷光材料的發(fā)展依然存在諸多挑戰(zhàn)。
【成果簡(jiǎn)介】
近日，南京工業(yè)大學(xué)黃維院士和安眾福教授（共同通訊）通過(guò)三聚氰胺和芳香羧基在水溶液中的自組裝制備了超長(zhǎng)有機(jī)磷光材料。通過(guò)多種分子間相互作用形成的超分子框架，可以構(gòu)建剛性很強(qiáng)的三維網(wǎng)絡(luò)將原子固定在其中，在有效減少三線態(tài)電子非輻射躍遷的同時(shí)，促進(jìn)系間竄越。所獲得超分子有機(jī)框架可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)1.91秒的發(fā)光壽命和24.3%的磷光量子效率。該成果以題為"Simultaneously Enhancing Efficiency and Lifetime of Ultralong Organic Phosphorescence Materials by Molecular Self-assembly"發(fā)表在J. Am. Chem. Soc.上。
展開(kāi) 有機(jī)相變材料（PCM）應(yīng)用于海水淡化的數(shù)值仿真模型 ￥1500
有機(jī)相變材料（PCM）的低熔點(diǎn)使其成為存儲(chǔ)太陽(yáng)能的理想選擇。然而，有機(jī)PCM弱光熱、導(dǎo)熱性能嚴(yán)重阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。研究表明，向有機(jī)PCM中添加納米顆粒可以有效改善其光熱性能，但許多納米顆粒成本高昂，難以合成，且加入納米顆粒后，有機(jī)PCM潛熱下降顯著。由于NTP最初是在海水淡化中提出的，尚未引入PCM，本案例將有機(jī)相變材料PCM應(yīng)用于海水淡化中，建立了一二維幾何模型，如圖1所示。
圖1 幾何模型
模擬得到PCM作用下的海水淡化過(guò)程中的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、相對(duì)濕度場(chǎng)以及PCM材料中的液相率的變化，仿真結(jié)果如下圖所示。
圖2 溫度場(chǎng)變化
圖3 速度場(chǎng)變化
圖4 相對(duì)濕度場(chǎng)變化
圖5 PCM液相率變化
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
展開(kāi) 
金屬有機(jī)框架材料包覆活細(xì)胞以保持其代謝活性
目前，包覆疫苗的手段很多，有石墨烯、碳酸鈣、鈦硅復(fù)合材料等等。除了這些手段之外，金屬有機(jī)框架（MOF）因其多孔性、晶體性、結(jié)構(gòu)的多樣性以及合成的簡(jiǎn)便性引起了人們的注意。金屬有機(jī)框架材料已經(jīng)用于包覆蛋白質(zhì)、酶以及細(xì)胞，結(jié)果表明，金屬有機(jī)框架可以有效地保存這些生物材料的活性。
最近，國(guó)家納米中心唐智勇研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組利用沸石型金屬有機(jī)框架材料ZIF-8，在溫和的條件下成功包覆了活細(xì)胞釀酒酵母表面。 ZIF-8殼層展示出對(duì)釀酒酵母細(xì)胞明顯的保護(hù)作用。本工作發(fā)表于Science China Materials。
圖1 (a) 單個(gè)酵母細(xì)胞；(b) ZIF-8包覆的酵母細(xì)胞；(c, d) 酵母細(xì)胞@MOF復(fù)合材料的SEM和TEM圖
與裸露酵母相比, 包覆的酵母在4°C純水中可以保持更長(zhǎng)時(shí)間的代謝活性。當(dāng)包覆酵母和裸露酵母在酵母裂解酶存在的溶液中共同培養(yǎng)時(shí), 包覆酵母仍然保持約80%的活性, 而裸露酵母則幾乎全部死亡。
圖2 ZIF-8包覆前后酵母細(xì)胞的活性對(duì)比
除此之外, 用EDTA將ZIF-8殼層溶解之后, 包覆的酵母仍然具有再生增殖能力, 且其生長(zhǎng)曲線與裸露酵母類似。
因此，利用MOF包覆酵母細(xì)胞將成為一個(gè)提高生物質(zhì)材料穩(wěn)定性和功能性的新手段。
文章鏈接：Science China Materials, 2019, doi: 10.1007/s40843-018-9384-8
展開(kāi) 混合多材料（鋼/塑/有機(jī)材料）車身A柱輕量化開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證
三維材料混合技術(shù)
近年來(lái)，輕量化已成為汽車行業(yè)的關(guān)鍵詞，汽車制造商不斷嘗試新方案來(lái)減輕車輛重量。其中，創(chuàng)新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是一種重要的方法。目前，傳統(tǒng)的純鋼制結(jié)構(gòu)已逐步淘汰，混合材料結(jié)構(gòu)越來(lái)越多的被采用。鋁、鎂、鋼、塑料等不同材料的組合將更有針對(duì)性的實(shí)現(xiàn)性能的提升和重量的減輕。
對(duì)于需要承受高應(yīng)力的碰撞結(jié)構(gòu)件，純金屬結(jié)構(gòu)已逐漸被淘汰。特別是對(duì)于新能源汽車，需要?jiǎng)?chuàng)新動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以抵消電池帶來(lái)的整備質(zhì)量增加，滿足碰撞安全要求，同時(shí)最大化電池安裝空間。為此，保時(shí)捷、德國(guó)Mitras、薩克森（德國(guó)）的輕量化設(shè)計(jì)中心（Leichtbau-Zentrum Sachsen，LZS）和德累斯頓技術(shù)大學(xué)的輕量化工程和聚合物技術(shù)研究所（ILK）聯(lián)合開(kāi)展了“三維材料混合應(yīng)用技術(shù)”項(xiàng)目，該項(xiàng)目由S?chsische Aufbaubank（SAB）贊助。旨在將先進(jìn)的材料混合方案應(yīng)用于車身結(jié)構(gòu)件的開(kāi)發(fā)中，例如圖1所示的混合材料車身A柱。
目前，行業(yè)已有將金屬型材與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料兩種材料混合應(yīng)用的案例，如圖2。第一種注塑成形部件截面穩(wěn)定性較好，但整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差；第二種結(jié)構(gòu)擁有金屬邊緣，其優(yōu)勢(shì)是可以通過(guò)點(diǎn)焊、鉚接等常見(jiàn)方式進(jìn)行連接，但其截面穩(wěn)定性較差；第三種纖維增強(qiáng)復(fù)合材料設(shè)計(jì)具有較好的穩(wěn)定性，但整體的剛性較差。同時(shí)復(fù)合材料的設(shè)計(jì)需要采用膠粘連接，批量化生產(chǎn)時(shí)傳統(tǒng)裝配線需要進(jìn)行較大的改動(dòng)。基于三維材料混合技術(shù)開(kāi)發(fā)的第四種結(jié)構(gòu)，采用熱成型鋼或冷軋鋼板+有機(jī)纖維板局部增強(qiáng)+長(zhǎng)纖維增強(qiáng)脊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)橫截面穩(wěn)定。
將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于B柱的輕量化設(shè)計(jì)中，與傳統(tǒng)B柱相比，部件數(shù)量顯著減少，重量降低14%，能量吸收能力提升25%。
展開(kāi) 中科院寧波材料所Chemical Society Reviews：有機(jī)和雜化電阻開(kāi)關(guān)材料和器件
通過(guò)分子設(shè)計(jì)，有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料通過(guò)可變的配位鍵角度將固有的拉伸性甚至扭轉(zhuǎn)穩(wěn)定性與可調(diào)的電子結(jié)構(gòu)相結(jié)合，這被證明是軟存儲(chǔ)器件的杰出候選材料。
在過(guò)去的半個(gè)世紀(jì)里，基于有機(jī)和雜化材料的新興電子和光電子器件迅速發(fā)展，極大地改善了全世界人類的日常生活。相比之下，有機(jī)和雜化存儲(chǔ)設(shè)備的發(fā)展至今沒(méi)有得到足夠的重視，也沒(méi)有形成一套完整的學(xué)術(shù)體系。然而，這種情況賦予化學(xué)家、材料科學(xué)家和電氣工程師在即將到來(lái)的人工智能時(shí)代中使用有機(jī)和雜化電子材料的無(wú)限可能性。
文獻(xiàn)鏈接：Organic and hybrid resistive switching materials and devices, (Chemical Society Reviews, 2018, DOI: DOI: 10.1039/C8CS00614H)
本文由材料人計(jì)算組Z. Chen供稿，材料牛整理編輯。
來(lái)源：材料人
展開(kāi) Rev.》綜述: 儲(chǔ)能電容器用全有機(jī)聚合物介電材料的進(jìn)展與展望
2021年12月23日，清華大學(xué)電機(jī)系先進(jìn)能源電工材料與器件實(shí)驗(yàn)室（AEEMD）黨智敏教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)期刊Chemical Reviews（影響因子60.622）發(fā)表題為Recent Progress and Future Prospects on All-Organic Polymer Dielectrics for Energy Storage Capacitors綜述文章，總結(jié)了電容器用全有機(jī)介質(zhì)薄膜材料以及相關(guān)計(jì)算策略的研究進(jìn)展。
圖1 圖片摘要
聚合物基儲(chǔ)能電容器因其具有極高的功率密度，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代電子電氣系統(tǒng)，如分布式電源系統(tǒng)、大功率脈沖應(yīng)用、微波通信、電動(dòng)汽車、地下油氣勘探等。為了提高聚合物薄膜電容器的能量密度，研究人員提出了許多策略，包括無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合材料、核殼結(jié)構(gòu)填料和多層結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。然而，上述實(shí)驗(yàn)室制備的聚合物基復(fù)合材料由于工藝復(fù)雜、機(jī)械性能差等限制，目前還無(wú)法滿足實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)的要求。與受到廣泛關(guān)注的聚合物納米復(fù)合材料相比，全有機(jī)聚合物已被證明是大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)過(guò)程中更有效的選擇。此外，隨著電容器的工作環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，例如5G通信要求更高頻率的工作環(huán)境，這對(duì)聚合物基電容器的性能，尤其是耐熱性提出了更高的要求。然而，目前的商用薄膜電容器由于其固有的熱穩(wěn)定性較差，無(wú)法在沒(méi)有冷卻系統(tǒng)的情況下滿足苛刻的溫度要求，因此迫切需要具有優(yōu)異耐高溫性能的聚合物材料。此外，結(jié)合高通量計(jì)算和材料數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算已應(yīng)用于聚合物電介質(zhì)設(shè)計(jì)，以有效地尋找具有高介電常數(shù)、高帶隙和耐高溫性的理想全有機(jī)聚合物。
展開(kāi) 