摘要：传统缔合高分子体系中往往存在环状链和悬挂链等缺陷结构,这些非均匀性显著阻碍了缔合高分子内部结构参数与其物理性质之间构效关系的定量构筑,并影响了针对这些性质的材料设计开发.为了解决模型体系缺失的问题,基于四臂聚乙二醇前驱体和锆离子构筑了物理凝胶模型体系,该体系的内部凝胶化程度可以通过调控锆离子与四臂聚乙二醇前驱体的摩尔配比精准调控.线性流变学测试结果显示,凝胶内部的非均匀性被高度抑制.本文提出了通过凝胶平台模量和松弛时间分别计算前驱体末端连接率的方法,2种方法得到的结果定量吻合,进一步讨论了松弛模式分布变化与超桥结构含量之间的关系,明确了凝胶网络结构演化过程.

摘要：以预辐照的LLDPE反应挤出接枝MAA作为研究对象,通过在双螺杆挤出机中的不同部位取样,用FTIR分析接枝物及均聚物的产量,并用ESR测试链增长自由基浓度,设计了测定接枝和均聚反应初始阶段的表观链增长常数的方法.结果表明,在本实验测试范围内表观接枝链增长常数不同于均聚链增长常数;所得的测量值符合理论预测值,证明测试方法适合高温熔融体系的研究.

摘要：作为荧光传感材料,荧光聚合物不仅具有传感单元多、荧光亮度高、光稳定性好等特点,而且方便制备荧光传感薄膜,易于实现器件化,在爆炸物荧光检测中得到了广泛的研究与应用。近年来,随着荧光聚合物从传统的线型结构向支化和多孔网络结构的拓展,以及各种功能单元的引入,大量的新型荧光聚合物有效地提升了爆炸物检测的灵敏度、选择性和响应速度等性能。本综述从线型聚合物、支化聚合物、多孔聚合物三类体系出发,总结和评述了用于爆炸物荧光检测的线型共轭与非共轭聚合物、树枝状分子与超支化聚合物、无定形与结晶型多孔聚合物等典型体系的分子结构设计策略、功能特点以及传感性能,并展望了荧光聚合物未来在爆炸物检测应用中所面临的机遇和挑战。

摘要：全高分子太阳能电池用高分子电子给体材料和高分子电子受体材料的共混物作为光电活性层,是光伏技术的重要发展方向之一.鉴于高分子受体材料的种类和数量都很少,开发新型高分子受体材料是发展全高分子太阳能电池的关键.有别于采用酰亚胺结构设计高分子受体材料的传统思路,我们从硼氮配位键降低π-共轭体系最低未占分子轨道(LUMO)能级的基本原理出发,在国际上率先提出了用硼氮配位键设计高分子受体材料的策略.本文旨在总结我们在含硼氮配位键的高分子受体材料方向的研究进展.首先阐明了硼氮配位键降低LUMO能级的原理,揭示出硼氮配位键在重复单元和高分子中的3个作用,然后介绍了硼氮配位键高分子受体材料的2种分子设计方法,阐明了硼氮配位键高分子受体材料在LUMO轨道和LUMO能级调控方面的特征,介绍了硼氮配位键高分子受体材料的吸收光谱调控、能级结构调控和电子迁移率调控,实现了全高分子太阳能电池的器件效率从2015年的0.14%到目前的>6%的转变.最后,展望了硼氮配位键高分子受体材料在高性能全高分子太阳能电池方面的前景和重点发展方向.

摘要：有机小分子电子受体材料的侧基能够影响异质结有机太阳能电池的给体/受体匹配和器件性能。我们设计并合成了一个硼原子带有噻吩侧基的有机硼小分子(MBN-Th)。该分子的LUMO离域在整个骨架上,HOMO定域在中心核上,其独特的电子结构使该分子具有两个强的吸收峰(波长分别为490和726nm),因此分子具有宽的吸收光谱和强的太阳光吸收能力。与苯基侧基相比,噻吩侧基使分子的HOMO能级下移0.1 eV,LUMO能级保持不变,进而引起分子带隙减小和吸收光谱蓝移20nm。基于该有机硼小分子受体材料的异质结有机太阳能电池,实现了4.21%的能量转化效率和300–850nm的宽响应光谱。实验结果表明,硼原子上的噻吩侧基是调控有机硼小分子光电性质的有效方法,可以用于有机硼小分子受体材料的设计。

摘要：高分子发光材料具有可溶液加工的特点,适于制备低成本、大面积发光器件,在平板显示和固体照明领域具有潜在的应用前景.近年来,高分子发光材料在发光机制、材料体系和器件性能等方面均取得了重要进展,各项性能得到了大幅度提升.本文从材料和器件角度,围绕高分子荧光材料、高分子磷光材料和高分子热活化延迟荧光材料的分子设计策略,总结和评述了高分子荧光材料的颜色调控和效率提升途径,高分子磷光材料的磷光掺杂剂、高分子主体、拓扑结构等因素对发光性能的影响规律,以及高分子热活化延迟荧光材料的设计原理和典型材料体系.同时,分析了高分子发光材料未来发展面临的机遇和挑战.

摘要：首先借助自洽场理论计算了树枝形高分子的径向密度分布函数,然后在二区域模型理论基础上,系统研究了树枝形高分子的"代数"、活性中心官能度、重复单元链节长度、有效相关系数和排除体积参数等对其特性黏数的影响.在理解树枝形高分子特性黏数与其微结构关系的基础上,从流体力学相互作用的角度,揭示了树枝形高分子的特性黏数不能反映其聚合度大小,而反映其平均携带溶剂能力的物理根源,从而为树枝形高分子功能的优化设计提供理论指导.

摘要：设计与合成了2,3-二辛基酞菁氧钒(2,3-C8OVPc),2,16(17)-二辛基酞菁氧钒(dp-C8OVPc),1,15-二辛基酞菁氧钒(1,15-C8OVPc)和1,18-二辛基酞菁氧钒(1,18-C8OVPc)4种可溶性酞菁氧钒衍生物,研究了辛基位置对该类化合物的物理化学性质、固态薄膜形貌和有机薄膜晶体管(OTFT)器件性能的影响.在溶液状态下,辛基的位置对共轭分子的吸收光谱和前线轨道能级影响很小,它们的最大吸收峰均在700 nm左右,最高被占分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)能级分别约为-5.20和-3.80 eV.在薄膜状态下,吸收光谱显著红移,且红移幅度与辛基的位置有关.4个化合物在薄膜中均以edge-on的方式排列,由它们制备的底栅-顶接触型OTFT器件的迁移率均大于0.1 cm^2/(Vs),其中2,3-C8OVPc的迁移率最高,达到0.19 cm^2/(Vs).

摘要：离子作用的可逆性赋予了含离子聚合物丰富的力学和电学性能,使其广泛应用在高抗冲材料、记忆材料、自修复材料和智能响应材料等新兴领域.本专论结合作者近年的研究工作,介绍了含离子聚合物体系的构效关系和分子流变学,从3个方面展开:第1部分介绍了对于含离子聚合物的离子聚集状态的调控,和离聚物与聚电解质的相互转化;第2部分介绍了离子高度聚集的无规离聚物丰富的线性黏弹性,重点介绍了非缠结体系在链均一个离子浓度附近区域的溶胶凝胶转变以及缠结体系在平均每个缠结链段一个离子浓度附近区域的单平台到双平台模量的转变;第3部分介绍了如何进行分子设计,使得含离子聚合物成为有效的离子传输介质.最后总结了该研究领域的科学问题和面临的挑战.

摘要：针对制约二氧化碳-环氧丙烷共聚物(PPC)规模化应用的玻璃化温度低的问题,提出了改进PPC链结构的3个方法,即提高共聚物的分子量、制备交联型PPC、合成区域规整结构PPC.通过研究链结构变化对PPC热性能和机械性能的影响,证明通过共聚物链结构的设计和控制,可以大幅度增强PPC的分子间作用力,从而提高了PPC的使用温度,改善了PPC的使用性能.