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无金属三嗪发光体的精细结构调控实现高效超长有机磷光
摘要： 通过巧妙调控溴原子取代位点，基于一系列无金属三嗪发光体实现了高效超长有机磷光（UOP）。值得注意的是，固态p-BrAT展现出高达9.7%的磷光效率和386毫秒的长寿命，是目前报道的无金属化合物中效率最高的UOP材料之一。
关键词： 同分异构现象、超长有机磷光（UOP）、晶体工程、H-聚集、分子间相互作用
更新于2025-09-23 15:23:52
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探索聚集诱导发光的势能面——从溶液到晶体
摘要： 聚集诱导发光（AIE）是指溶液中非发光化合物在聚集体和固态下呈现强发光的现象。过去15年里，这一现象为发光应用研究提供了沃土并迅速发展。本综述聚焦理论与计算对理解其分子机制的贡献：从分子内旋转受限（RIR）等初始模型、基于费米黄金法则（FGR）的非辐射速率计算出发，重点探讨全局激发态势能面研究——这些研究为限制锥形交叉访问（RACI）模型奠定了基础。该模型适用于多种AIE分子，其揭示溶液态荧光缺失源于交叉点处的无辐射衰减过程在聚集体状态下受阻。我们还阐述了分子间相互作用如何调控聚集体相的发光量子产率与发射颜色等光物理特性。
关键词： 分子间相互作用、聚集诱导发光、锥形交叉、势能面
更新于2025-09-23 15:22:29
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解析分子间电子转移的轨道路径
摘要： 自陶布推断出不同金属配合物间存在轨道介导的电子转移机制以来，已过去六十多年。这种轨道路径的概念在共价键连接的供体-受体对中已得到充分研究，但对于缺乏中间桥接基团的表观外球体系，尚未有确凿证据证明类似路径的存在。在本研究中，我们通过原子级实验解析了通过明确分子间键实现电子转移所需的轨道相互作用。该发现利用一系列表面固定的钌催化剂实现，这些催化剂带有不同末端取代基，可与溶液中的氧化还原活性物种发生反应。这种设计使我们发现：只有当分子间硫族元素?碘相互作用使供体与受体轨道直接接触时，才能介导电子转移。这是迄今为止对电子转移分子间轨道路径最直接的观测证据。
关键词： 电子转移动力学、马库斯方程、钌催化剂、分子间相互作用、轨道介导的电子转移
更新于2025-09-23 15:21:21
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ISA-Pol：基于迭代Stockholder原子方法基空间实现的分布式极化率和色散模型
摘要： 我们近期开发了一种基于基组空间的迭代Stockholder原子（BS-ISA）方法，用于分子中原子的定义。该方法能快速收敛地产生具有明确基组极限的分布式多极展开。本文以此为基础提出新方法ISA-Pol，用于获取非局域的频率相关极化率。我们展示了如何将ISA-Pol与定域化方法结合，获得兼具ISA诸多特性的分布式色散模型：这些模型具有明确的基组极限，能产生极高精度的色散能，且显著满足常用组合规则。由于基于ISA构建，这些模型可自然响应化学和物理变化，有望成为下一代从头算力场开发中极化与色散模型的基础。
关键词： 分子间相互作用、对称性适应微扰理论、分布极化率、分布算法、分子中的原子、色散模型、范德华力
更新于2025-09-23 15:21:21
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分子堆积：有机及聚合物光电子材料性能的另一关键要素
摘要： 光电子材料的性能由有机基团的集体行为所决定，这些聚集态展现出不同分子堆积方式下扩展组装体的特征性能，而不仅限于单个分子本身。因此，控制分子堆积是获得最佳光学和电学性能的关键问题。由于结构不明确以及包括色散力、静电作用和氢键在内的复杂分子间相互作用，这也是一项巨大挑战。此外，当引入某些外力作为刺激源时，可实现动态光学性能——在某些情况下通过光诱导室温分子堆积的转变，有时还能产生磷光（RTP）效应、力致变色发光、处理依赖性机械发光效应，以及电场极化后优化的非线性光学（NLO）性能。因此，从分子层面理解分子堆积特性与所得光电子性能之间的关系至关重要，这对于开发应用于有机发光二极管（OLEDs）、化学/生物传感器、有机太阳能电池、数据存储和防伪器件的功能材料日益重要。
关键词： 聚集态、动态光学性质、光电子材料、分子堆积、分子间相互作用
更新于2025-09-23 15:21:01
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分子间相互作用对固态热激活延迟荧光分子激发态性质的影响：一项QM/MM研究
摘要： 近期，热激活延迟荧光（TADF）分子因其近100%的激子利用率而备受关注。由于多数用于有机发光二极管的TADF分子处于聚集态，探究其分子间相互作用对光物理性质的影响十分必要。本研究采用量子力学与分子力学（QM/MM）相结合的方法，理论计算了固态下AI-Cz分子的激发态特性。结果表明：分子间π-π与CH-π相互作用导致基态（S0）与第一单重激发态（S1）的几何构型变化受限；同时S1与第一三重激发态能隙增宽，激发态跃迁性质发生改变。此外，固态中分子振动模式和旋转受到分子间相互作用阻碍，使得S0与S1间的黄-里斯因子和重组能降低。非辐射速率在固态中大幅减小，从而提升了分子发光性能。本计算为实验观测提供了合理解释，并揭示了分子间相互作用对TADF分子激发态特性的重要影响。
关键词： 杂化局域与电荷转移态，热活化延迟荧光，分子间相互作用，QM/MM方法
更新于2025-09-23 15:21:01
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微腔强光-物质耦合实现分子间振动能量转移
摘要： 液相分子间选择性振动能量转移这一受弱分子间力阻碍的困难过程，通过腔光子模式与供体及受体分子强耦合形成的极化激元得以实现。利用泵浦-探测和二维红外光谱技术，我们发现主要由供体构成的上极化激元激发态能在约5皮秒内高效弛豫至受体。通过延长腔寿命可进一步提升能量转移效率，这表明该能量转移属于极化激元过程。这一振动能量转移路径为远程化学、传感机制及振动极化激元凝聚等应用开辟了新途径。
关键词： 分子间相互作用、强光-物质耦合、极化激元、微腔、振动能量转移
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过调节供体烷基末端链的支化点位置，实现了形貌优化并制备出高效全小分子有机太阳能电池
摘要： 与聚合物对应物相比，末端基团修饰是小分子给体最具影响力的因素之一，这为优化全小分子有机太阳能电池（ASM-OSCs）的形貌提供了契机。本研究中，我们报道了三种新型小分子给体——其烷基末端链分别在1-、2-和3-位带有分支点，分别命名为BSCl-C1、BSCl-C2和BSCl-C3。以IDIC-4Cl为受体时，微妙的分支位置变化导致光伏参数出现显著差异：BSCl-C1、BSCl-C2和BSCl-C3的短路电流（Jsc）分别为4.90 mA cm?2、20.1 mA cm?2和14.2 mA cm?2，填充因子分别为33.9%、71.3%和67.0%。BSCl-C2:IDIC-4Cl体系实现了12.4%的最佳器件效率，该数值不仅位居迄今报道前列，且在使用IDIC类受体的体系中展现出较低能量损失?；贐SCl-C2的优异器件性能归因于其强分子结晶度及与IDIC-4Cl适宜的分子间相互作用所形成的优化相形貌。这些结果表明，适当调控末端基团分支位置可促进ASM-OSCs的高性能化。
关键词： 分支点、相形态、结晶度、分子间相互作用、全小分子
更新于2025-09-23 15:21:01
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探索有机共晶中间分子相互作用与固态光物理性质的关系
摘要： 通过分子自组装，在等摩尔比例条件下，由富π电子分子（如菲(PHEN)、苯并[c]邻二氮杂菲(BCC)和吩嗪(PHNZ)）与缺π电子分子（如四氟-1,4-苯醌(TFQ)、四氯-1,4-苯醌(TCQ)和1,2,4,5-四氰基苯(TCNB)）制备了五种新型二元共晶。晶体结构分析表明：其中三种二元共晶中组分分子通过π···π相互作用以共面交替夹心方式排列；而另外两种二元共晶中组分分子则通过孤对电子···π(lp···π)相互作用呈独特的边对面排列。具有π堆积结构的共晶呈现荧光特性，而分子呈边对面排列的共晶则观察到发光几乎完全猝灭。通过分子间相互作用拓扑的能量量化研究，这些共晶的光物理现象得以阐明，从而从分子层面揭示了调控其固态吸收与发光行为的关键因素。
关键词： 磁性、有机共晶、等离子体学、固态光物理性质、分子间相互作用、光学、混合材料
更新于2025-09-23 15:19:57
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高效有机光伏电池中局域激子与电荷转移态杂化的调控
摘要： 降低能量损失是提高有机光伏（OPV）电池效率最可行的方法之一。最新研究表明，非辐射能量损失（ΔEnr）是阻碍当前最先进OPV电池性能进一步提升的主要因素。然而，目前尚缺乏抑制ΔEnr的OPV材料理性分子设计策略。本研究以分子表面静电势（ESP）作为定量参数，建立了化学结构与分子间相互作用之间的普遍关联。结果表明：增大给体与受体间的ESP差异会增强分子间相互作用。在OPV电池中，这种增强的分子间相互作用会提高电荷转移（CT）态在混合局域激子中的比例以促进电荷产生，但同时会导致更大的ΔEnr。这些发现表明，精细调控OPV材料的ESP是进一步提升电池效率的可行途径。
关键词： 杂化、电荷转移态、分子间相互作用、有机光伏电池、非辐射能量损失
更新于2025-09-23 15:19:57