二維共軛聚合物(2DCPs)是一類新型的半導體材料體系，其獨特的拓展二維共軛結構，預示其優異的光電特性，在有機電子學領域具有重要應用前景。然而，目前報道的大多數2DCPs材料的光電性能仍然相對較差，同時具有強熒光特性的二維共軛聚合物半導體方面的研究報道很少。造成該類材料熒光猝滅的原因是2DCPs體系中緊密的層間π-π堆疊使其能量耗散嚴重，導致其往往不發光或者熒光特性差。
在國家自然科學基金委、科技部和北京分子科學國家研究中心的支持下，化學研究所有機固體院重點實驗室董煥麗研究員課題組圍繞發展光電性能優異的2DCPs半導體材料方面開展了深入系統研究（Sci. China-Chem. 2019, 62,1271；Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59,9403；J. Phys. Chem. Lett. 2021, 12, 1612；J. Mater. Chem. C, 2022, 10, 2681.）。
近日，董煥麗研究員團隊提出了利用側鏈工程調控制備強熒光2DCPs半導體材料的新策略。以三聚茚分子作為優異的熒光基元，引入不同長度的烷基側鏈作為層間距調控基團，通過動態界面Glaser-Hay偶聯反應制備得到熒光性能優異的2DCPs薄膜，熒光量子產率高達14.6%。熒光2DCPs薄膜材料具有面內各向同性的超長準二維激子擴散長度，最大值接近110 nm，表明2DCPs薄膜中有效拓展的二維π共軛結構特征，顯示了其潛在的良好載流子輸運性能。本工作為強熒光半導體2DCPs薄膜的合成提供了一種有效途徑，為該類材料在光電器件等領域的研究和應用提供了工具和手段。相關研究成果近期發表在CCS Chemistry上（CCS Chem. 2023,5, 2366），論文第一作者為博士生王永帥，通訊作者為董煥麗研究員。
Truxene-based 2DCPs薄膜的激子輸運性質表征
有機固體院重點實驗室
2024年3月6日??
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