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oe1(光电查) - 科学论文

18 条数据
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  • 萘二酰亚胺核心的布赫瓦尔德-哈特维希偶联反应：制备具有极低带隙的树枝状全色近红外吸收材料

    摘要： 首次报道了萘二酰亚胺核心上成功的Buchwald-Hartwig反应，实现了包括树枝状供体在内的多种仲芳胺的偶联。基于G1-树枝状大分子的供体呈现黑色，可制备黑色吸光体系。其起始吸收波长（λ onset）最高达1070纳米，这是单一NDI骨架实现的最高值。这些染料还具有多电子储存特性，共获得八个氧化还原态，带隙约为0.95电子伏特。

    关键词： 树枝状供体、低带隙、黑色吸光体系、Buchwald?Hartwig反应、萘二酰亚胺、多电子储存特性、近红外吸收材料

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 透明至深色光致变色与电致变色凝胶

    摘要： 可按需调控透光率的智能窗户是降低建筑能耗的可行方案。窗户通常是建筑中能效最低的部分，因此调控透光率有望显著改善供暖成本。虽然现有诸多方法，但许多适用材料制造和加工成本高昂，新型材料可能产生重大影响。本文描述了一种兼具光致变色与电致变色特性的凝胶基器件。该凝胶基质由萘二酰亚胺自组装形成，其自由基阴离子可通过光或电化学方式生成，从而实现从透明到黑色的理想转变。该器件响应速度快、生成自由基阴离子所需电位低、体系循环性能良好、温度稳定性强且成本低廉，适用于智能窗户应用。

    关键词： 智能窗户、凝胶基器件、萘二酰亚胺、电致变色、光致变色

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 含氟给体聚合物对基于萘二酰亚胺-芳烃共聚物受体的全聚合物太阳能电池形貌、光物理特性及性能的影响

    摘要： 采用萘二酰亚胺-双硒吩共聚物(PNDIBS)、萘二酰亚胺-硒吩共聚物(PNDIS)与氟化给体聚合物PM6，研究了氟化聚合物组分对全聚合物太阳能电池(all-PSCs)形貌与性能的影响。虽然PM6:PNDIBS共混体系展现出高开路电压(Voc=0.925V)和理想的光学带隙能量损失(Eloss=0.475eV)，但整体光电转换效率(PCE)仅为3.1%。相比之下，PM6:PNDIS共混体系兼具高Voc(0.967V)与高填充因子(FF=0.70)，实现了9.1%PCE的高效全-PSCs。此外，高性能PM6:PNDIS全-PSCs可通过多种溶液加工方法制备，且活性层厚度高达300nm时仍不牺牲光伏效率。研究表明，PNDIS与PNDIBS分别与PM6配对时呈现迥异的光伏特性，这源于二者显著不同的共混形貌与光物理性质。高效PM6:PNDIS共混薄膜具有垂直相分层与横向相分离特征，同时分子排列以面朝上取向为主；而低效PM6:PNDIBS共混薄膜则呈现具有面朝上与边朝上两种分子取向的体相横向相分离。PM6:PNDIS共混体系中增强的电荷光生、抑制的直接复合与双分子复合（电荷收集概率达99%），与PM6:PNDIBS体系较差的电荷收集概率（66%）及高电子-空穴复合形成鲜明对比。本研究表明：除普遍预期的Voc提升外，全-PSCs中的氟化聚合物组分还能通过调控共混形貌与光物理性质，对光伏性能产生积极或消极影响。

    关键词： 萘二酰亚胺-芳烃共聚物，氟化给体聚合物，垂直相分层，全聚合物太阳能电池，厚膜活性层，混合形貌

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用萘二酰亚胺的亮度

    摘要： 高发光化合物的研发具有重要的科研与商业价值，在化学、生物、物理、医学和工程等领域已有广泛应用并不断拓展新用途。在众多分子类型中，萘二酰亚胺既被广泛用于基础光物理研究，也被应用于依赖信息读取的实际场景。单体萘二酰亚胺荧光较弱，但通过多种核心衍生化方法可使其具备强荧光特性，并进一步功能化以增强实用性。本综述重点介绍萘二酰亚胺化学领域的最新进展——这些研究开发出了光学性能更优的分子，同时阐述了通过小分子或超分子结构设计实现高亮度荧光发射的策略。

    关键词： 萘二酰亚胺、荧光、分子亮度、吸收系数、量子产率

    更新于2025-09-23 03:13:49

  • 磷酸钴的形貌演化及其电化学与光催化性能

    摘要： 基于萘二酰亚胺生色团合成了三种新型三维钙基金属-有机框架材料（FJU-67、FJU-68和FJU-69），它们展现出具有dia拓扑结构的独特多重互穿网络。值得注意的是，第二羧酸配体的形状和尺寸会直接影响互穿框架的构建模式：线性二羧酸H2BDC或NH2-H2BDC配体可形成五重互穿结构，而具有更长链长和微小夹角的2,6-萘二甲酸（H2NDC）配体则产生四重（2+2）互穿框架。在这三种镉基MOFs中，颜色较浅的FJU-67和FJU-69通过NDI单元的自由基形成表现出可逆光致变色性，且互穿堆积方式对其光致变色行为具有明确影响。

    关键词： 光致变色、镉金属有机框架、互穿结构、萘二酰亚胺、第二种二羧酸配体

    更新于2025-09-23 06:32:02

  • 萘二酰亚胺和苝二酰亚胺——有机电子学中比富勒烯更优的替代品？

    摘要： 二亚胺并苝类分子的LUMO能级与富勒烯高度相当，但该类分子通过芳香核的简单取代或环化形成扩展的π共轭骨架，既能调控HOMO和LUMO能级，又可调节相关带隙。本文重点综述了过去十年中有机薄膜/单晶场效应晶体管的载流子迁移率，以及小分子和聚合物化合物光伏性能方面的最突出成就。

    关键词： 富勒烯、苝二酰亚胺、有机电子学、光伏性能、萘二酰亚胺、载流子迁移率

    更新于2025-09-24 00:47:02

  • 具有可控结晶特性的萘二酰亚胺基三元共聚物，用于制备全聚合物太阳能电池中高电子迁移率和最佳共混形貌

    摘要： 我们报道了一系列新型n型无规共聚物（P(NDI2OD-Se-Th x)，其中x=0、0.5、0.7、0.8、0.9、1.0），这些共聚物由萘二酰亚胺（NDI）、硒吩-2,2'-噻吩（Se-Th）和硒[3,2-b]噻吩（SeTh）组成，用于制备高效全聚合物太阳能电池（all-PSCs）和有机场效应晶体管（OFETs）。为研究聚合物结晶度对器件性能的影响，我们调节了P(NDI2OD-Se-Th x)中Se-Th与SeTh组分的比例，发现随着Se-Th比例升高，结晶性增强。因此OFET电子迁移率随Se-Th比例增加而提升，在P(NDI2OD-Se-Th 1.0)中达到最高值1.38×10?1 cm2 V?1 s?1。然而基于PBDB-T:P(NDI2OD-Se-Th x)的全聚合物太阳能电池性能与Se-Th比例呈非线性关系，其中P(NDI2OD-Se-Th 0.8)表现出最优性能，功率转换效率达8.30%。这归因于更高Se-Th比例下全聚合物共混物中更强的结晶驱动相分离。在P(NDI2OD-Se-Th 0.8)的最优结晶度条件下，全聚合物太阳能电池的相分离程度、畴纯度和电子迁移率均实现优化，从而增强了电荷产生与传输。本研究阐明了通过调控结晶性与电学性能来设计适用于高效OFETs和全-PSCs的功能性n型聚合物的结构-性能-效能关系。

    关键词： 有机场效应晶体管、硒代[3,2-b]噻吩、聚合物结晶度、n型无规共聚物、硒吩-2,2'-噻吩、电荷产生、全聚合物太阳能电池、电荷传输、萘二酰亚胺

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 探索融合的2-(噻吩-2-基)噻吩并[3,2-b]噻吩(T-TT)结构单元构建n型聚合物以实现高性能全聚合物太阳能电池

    摘要： 在全聚合物太阳能电池（all-PSCs）领域，探索新型电子给体单元（D）与电子受体单元（A）的匹配是提升D-A型聚合物受体性能的重要课题。本研究以经典萘二酰亚胺（NDI）为A单元，基于著名电子给体单元2-(2-(噻吩-2-基)乙烯基)噻吩（TVT）开发了稠环D单元2-(噻吩-2-基)噻吩[3,2-b]噻吩（T-TT）。相较于类似结构的PNDI-TVT聚合物，新型D-A聚合物PNDI-T-TT展现出更强的吸收系数、电子迁移率以及与给体聚合物的相容性。这些优势源于稠环T-TT单元扩大的共轭体系及减少的构象异构体，从而增强了分子间相互作用。当与给体聚合物PBDB-T共混时，两种NDI基聚合物均能形成比J71给体聚合物更优的互穿纳米结构。最终，PBDB-T:PNDI-T-TT器件实现了6.1%的光电转换效率（PCE），显著高于PBDB-T:PNDI-TVT器件（4.24%）。结果表明，基于稠环T-TT单元的n型聚合物相比经典TVT单元能改善吸收系数、分子聚集态及载流子迁移率，从而获得更优异的光伏性能。

    关键词： 全聚合物太阳能电池，2-(2-(噻吩-2-基)乙烯基)噻吩，PBDB-T，萘二酰亚胺，光伏

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于萘二酰亚胺的无富勒烯小分子有机太阳能电池受体分子设计——通过密度泛函理论实现高效光伏性能

    摘要： 借助计算化学工具，我们设计了以萘二酰亚胺（NDI）为核的三种非富勒烯受体分子：2-亚甲基-丙二腈（M-1）、2-(3-甲基-5-亚甲基-2-硫代噻唑烷-4-亚基)丙二腈（M-2）和1-甲基-5-亚甲基-2,6-二氧代-1,2,5,6-四氢吡啶-3-甲腈（M-3）。采用WB97XD/6-31G(d,p)密度泛函理论（DFT）水平计算了这些分子在构建薄膜体异质结器件时表现出的不同光电特性，包括吸收光谱、电子密度、溶解性强度、重组能、给体到受体的电子转移百分比（%ETC）、激发能、振子强度以及器件形貌与结晶度。设计分子的预期开路电压高达4.05至4.49电子伏特，显著高于先前报道的3-甲基-5-亚甲基-2-硫代噻唑烷-4-酮（R）在零电流水平下的3.60电子伏特。由于电子和空穴的重组能分别低至0.0163-0.0280电子伏特和0.0160-0.0190电子伏特，设计分子具有较高的载流子迁移率；同时在氯仿溶剂中呈现420-550纳米的强吸收带，在气相条件下呈现400-540纳米的强吸收范围。

    关键词： 光电性质、非富勒烯受体、理论计算、偶极矩、有机太阳能电池、萘二酰亚胺

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于萘二酰亚胺的氯锌酸盐杂化物的位置异构调控电子与光致变色性能

    摘要： 设计并制备了两种有机-无机杂化材料：[3-H2DPNDI][ZnCl4]·0.5H2O（1）和[4-H2DPNDI][ZnCl4]·0.5H2O（2）（其中3-H2DPNDI2+为质子化的N,N-二(3-吡啶基)-1,4,5,8-萘四酰亚胺，4-H2DPNDI2+为质子化的N,N-二(4-吡啶基)-1,4,5,8-萘四酰亚胺）?；衔?和2由典型的[ZnCl4]2-无机簇单元与位置异构的[H2DPNDI]2+有机阳离子构筑而成，通过不同的阴离子-π相互作用和氢键作用组装成各异的3D超分子网络。1的光致变色性与2的非光致变色性源于位置异构体的使用，这导致[ZnCl4]2-给体与[H2DPNDI]2+受体呈现不同的空间堆积方式，表明独特的界面接触对分子间电荷转移/电子转移及相应光响应行为具有精细调控作用。

    关键词： 有机-无机杂化物、位置异构现象、阴离子-π相互作用、氯锌酸盐、光致变色性、萘二酰亚胺

    更新于2025-09-16 10:30:52