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        湖州師范學院黨委宣傳部、新聞中心主辦

        我校教師在頂級期刊《Chemical Engineering Journal》上發表研究論文

        來源:工學院 發布日期:2021-10-21

          近日,我校工學院教師孫璟瑋(第一作者)和楊圣晨(共同通訊作者)與復旦大學梁子騏教授合作,在化工領域頂級學術期刊《Chemical Engineering Journal》(TOP, IF = 13.273)上發表了題為“In-situ electro-polymerization of fluorescent electrochromic thin films based on charge-transfer complexes”的最新研究成果。

          電致熒光變色(FEC)技術因其在離子傳感器、信息顯示、生物分析以及光學成像和信息存儲等領域的潛在應用,受到科研工作者的廣泛關注。聚合物FEC材料具有易修飾、可溶液加工、輕質、柔性等特點被認為是最有應用前景的新型功能材料之一。目前,獲得聚合物FEC材料的方法主要通過縮聚、氧化聚合、 Heck偶聯或Suzuki偶聯等化學聚合,反應條件苛刻、操作復雜,且要經過進一步純化和成膜等后續工序。電化學聚合(EP)是一種常溫常壓下就可簡便操作的方法,可直接在導電基底上一步完成聚合與成膜過程,是制備導電聚合物薄膜的有效方法。然而,絕大部分熒光分子經過電化學聚合后由于結構缺陷或緊密的π-p堆積而導致熒光猝滅,從而失去FEC響應。因此,如何設計、構筑能夠采用簡便的電化學聚合法制備的FEC材料依然是該領域亟待解決的難題。

          針對以上難題,該文章將電子給體(D)咔唑與受體(A)熒光單元通過非共軛烷基鏈連接,利用咔唑穩定的電化學活性及給體與受體間的電荷轉移作用,通過簡便的電化學聚合方法構筑了聚合物鏈間的電荷轉移復合物(CTCs)體系,獲得了具有高亮熒光的FEC薄膜。該CTCs體系通過D/A的分子間電荷轉移作用形成D/A異質的堆積結構,不僅避免了熒光單元的結構缺陷及p-p堆積,而且表現出優異的電荷傳輸能力,從而顯示了高對比度、快速響應的FEC性能。此外,研究發現,CTCs體系有利于自旋離域,從而穩定咔唑陽離子自由基,提高了薄膜在著色態的穩定性,使該材料實現了充電兩秒鐘、顯示兩小時的效果。以上結果表明,通過引入電荷轉移復合物體系獲得性能優異的FEC響應的設計思路是可行的,同時也為電化學聚合法制備FEC材料開辟了新的道路。

        通訊員:孫冬

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