吉林大学化学学院李峰教授团队在有机发光自由基领域再次取得重要进展,吉林大学化学学院李峰教授团队在有机发光自由基领域再次取得重要进展
自从2015年吉林大学化学学院李峰教授课题组创新性地提出并实现自由基的双线态电致发光以来(Angew. Chem., Int. Ed., 2015, 54, 7091-7095),有机发光自由基因其集光、电、磁性质于一身而引起了广泛关注。此后李峰课题组与剑桥大学Richard Friend课题组合作报道了内量子效率(IQE)接近100%理论极限的深红光自由基双线态有机电致发光器件(OLED)(Nature,2018,563,536–540)以及与剑桥大学Richard Friend课题组和佐治亚理工学院Jean-Luc Brédas教授课题组合作报道了不遵循构造原理高稳定高发光效率的发光自由基(Nature Materials, 2019, 18, 977-984)。虽然发光自由基的研究取得了一系列进展,但是发光自由基的发光机理还有待深入的研究。
上世纪50年代的理论研究表明具有交替对称分子结构的有机自由基的HOMO-SOMO与SOMO-HOMO的能隙简并,由于异相(out-of-phase)耦合,基态(D0)至第一激发态(D1)的跃迁振子强度为零,这是通常认为自由基不发光的原因之一。据此,李峰课题组与剑桥大学Richard Friend课题组合作提出采用具有电子给体或受体特征的非交替取代基来修饰自由基,这样能够打破整个分子的交替对称性,消除HOMO-SOMO与SOMO-HOMO的能隙简并,并且根据“强度借用”微扰理论,自由基HOMO与电子给体HOMO或自由基LUMO与电子受体LUMO之间的相互作用能够提高D0到D1的跃迁振子强度和相应的D1到D0发光性能。由此研究团队提出发光自由基的分子设计思想:构建具有非交替对称结构的有机发光自由基分子;外围取代基与自由基中心的连接原子位点具有强的轨道振幅。基于上述分子设计策略,研究团队以TTM为受体(acceptor),以不同氮位置的咔唑啉作为给体(Donor),得到了一系列D-A型高效饱和红光自由基材料,溶液光致发光效率(PLQE)达到99%。以这些自由基作为发光层制备的纯红光OLED最大外量子效率(EQE)达到12.2%,器件CIE坐标完全符合标准红光CIE坐标(0.67,0.33)。该研究是发光自由基及OLED研究领域的重要进展,通用的分子设计规则将会指导更多发光自由基材料的设计与合成。上述研究成果发表在最近一期Nature Materials期刊上(Nature Materials (2020), doi.org/10.1038/s41563-020-0705-9)。阿力木•阿卜杜热合曼博士和Timothy Hele博士为论文的共同第一作者,Richard Friend教授,李峰教授和Emrys Evans博士为论文的共同通讯作者,吉林大学为第一完成单位。
图:交替碳氢化合物TTM自由基(不发光)与非交替碳氢化合物咔唑啉相连打破整个分子的交替对称性而发光。
研究工作得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划和吉林大学培英工程计划、高层次科技创新团队建设项目的支持。
●课题组介绍●
李峰,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,吉林大学化学学院、超分子结构与材料国家重点实验室教授。课题组近年来一直致力于新型发光方式、发光机理的高效有机发光材料及器件的研究,尤其是双线态自由基发光材料与器件的研究,相关研究工作以吉林大学为第一单位发表于Nature(1篇), Nature Materials(2篇), Angew. Chem., Int. Ed.,Adv. Mater.等国际顶级期刊。研发的双线态自由基发光材料与器件已经获得了中国和美国的发明专利授权。课题组常年欢迎青年才俊(硕士、博士、博后)加盟。
- 09-22石家庄卓越中学新校址:石家庄卓越中学举行首批教师赠
- 01-18魅蓝e3拍照样张评测:今日,1799元的青年良品魅蓝旗舰E3发布
- 11-03微易发有哪些功能?微易发好用吗哪个是最新版本
- 12-16荒山养羊50只一年赚多少钱,坝上大旱村民无草养羊
- 09-17北体vs清华数据:1158万,VS956万
- 12-09贴春联日记过程 春节返乡日记之贴春联
- 11-16大厨教你煲莲藕老火靓汤:用原生态莲藕煲出来的营养汤羹
- 09-26植物大战僵尸全明星各种关卡,全明星植物获取途径详解
- 03-14刚洗完的衣服有褶皱怎么办?刚洗完的衣服皱巴巴的
- 01-25一套完整的电商方法,如何从0到1的做一款电商网站
- 12-02古诗常见六种意境:坐看在古诗词中的意境
- 02-26华为第一季度营收1822亿 华为第一季度财报手机业务缩水
- 02-03抖音直播封禁30天 我的抖音直播被封禁10分钟
- 03-10剑来十四境和十五境:剑来,十四两银子浅析
- 04-25rc积分电路的工作原理:RC电路,积分电路微分电路
- 02-12扎辫子才是好看的发型英语 女宝宝家长必备--各种发型英文
热门
推荐
- 1提高孩子的记忆力方法234
- 2黄宾虹书法欣赏230
- 3我的胖表弟356
- 4秋天养生适合吃家常菜215
- 5教师暑期培训心得:做一个受欢迎的老师378
- 6电视剧择天记全集剧情介绍121
- 7陶艺马造型的作品图片欣赏370
- 8凰权弈天下369