高分子∩科学系魏大程团队提出“超临ぷ界溶剂热法” 将单晶聚合反应速率提高十万倍
上世→纪五十年代以来,基于半导体材料的晶体管和集成电路深刻地改变了人类社会。高性能晶体管和电子芯片往往需要使用高质量晶体材料。现有的芯片技术主要采用单晶硅,而未来的智能芯片有可能使用聚合物半导体等新材料。合成高质量聚合物晶体对于未来电子ω学的发展具有重要意义。单晶生长需要物理或化学的可逆修复过程。单体通过聚合反应形成共价键连接的聚合物。在聚合反应过程中利用共价键的断裂和重连修复缺陷生长出聚合物№单晶非常困难,通常只能得到无定形或者多晶结构,特别是对于共价有机框架(COFs)等具有复杂拓扑结构的聚合物半导体。COFs材料是一种由有机单元构筑、共价键连接形成的多孔→晶态聚合物。传统方法通常需要数天才能得到几十到几百纳米的COFs晶粒,微米级COFs单晶需要15-80天。
复旦大学高↑分子科学系魏大程团队长期致力于研究新型场效应晶体管材料、晶体管设计原理以及晶体管在光电、化学和生物传感等领域的应用。针对这一难题,魏大程团队近期在《自然-通讯》(Nature Communications)杂志以《大尺寸共价『有机框架的超快单晶聚合》(“Ultra-Fast Single-Crystal Polymerization of Large-Sized Covalent Organic Frameworks”)为题报道了一种“超临界溶∞剂热法”,将COFs单晶聚合时间由15-80天缩短到2-5分钟。
研究发现,超快单晶聚合得益于超临界流体所具有的低表面张力、低粘度和高扩散系数等特性。相较于有机溶剂,超临界流体表面张力近乎为零,粘度极低,有利于反应单体的扩散,加快了聚合速率,提高了反应的可逆性。2D COFs单晶尺寸达到0.2 毫米,晶体生长ㄨ速率约40微米每分钟,较现有2D COFs单晶生长方法提高了约100,000倍,较其他超快2D COFs多晶或纳晶生长技术提高了约6,000倍。
该课题组通过荧光◣显微学和闪光光解时间分辨微波电导⊙率(FP-TRMC)研究,发现大尺寸COFs单晶具有偏光荧光发射和高光电导率等特性。“超临界溶剂热法”极大缩短了反应时间,聚合物单晶尺寸大、质量高,合成过程无需大量有机溶剂,绿色环保,成本低,与现有化工过程兼容,解决了高质量聚合物单晶快速合成的难题,为这类√新型材料的应用奠定了基础。
“超临界溶剂热法”机理以及COFs单晶的高分辨透射电镜、偏光显微镜和FP-TRMC表征
复旦大学高分子科学系聚合⌒ 物分子工程国家重点实验室为论文第一单位,复旦大学高分子科学系博士研究生彭兰为第一作者,魏大程研究员为通讯作者。日本京▽都大学Shu Seki教〗授等开展了FP-TRMC实验,复旦大学物理系晏湖根研究员等表征了偏光荧光光谱。复旦大学材料〗科学系刘云圻院士、华东理工大学赵玲教授等参与了该研究。研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、上□ 海市科委、中科△院先导计划和复旦大学的支持。
未经允许不得转载:二九年华大学门户 » 高分〒子科学系魏大程团队提出“超临界溶剂热法” 将单晶聚合反应速率提高十万倍
相关推荐
- 唐亚林:“什么是中国共产党”
- 复旦大学博士生医疗服务团赴陕西宝鸡凤县开◥展志愿服务活动
- 复旦大学上海医学院黄志力课题组研究发现腹侧苍白球调控动机行为和觉醒
- 复旦金融公开课来了!钱军教授█深度解读疫情之下资本市场的裂变和↑布局
- 复旦大学2020招生主◣页上线
- 《共产党宣▲言》展示馆党员志愿服务队功能党支部召开第一次组织生活会
- 以“三新一高”为引领,加快世界一流『大学建设≡!校长许宁生为复旦大学机关部处党员代表上了一堂党课
- 复旦大学与中国外文∮出版发行事业局签署战略合作协议
- 上海论坛2020及亚洲研究中心合作协议签署 上海论坛2020第一次筹备汇报会举行
- 教育部党组印发通知对学习贯彻习近平总书记在庆祝中国共产党成立100周年大会上的重要讲●话精神作出部署安排
- 复旦大学人才培养调研座谈会举行
- 复旦大学附属儿科医院客座教授李树锦荣获上海市“白玉╳兰荣誉奖”
- 复旦-戴尔ADAS人工智能实践课ξ程正式上线
- 复旦医科18个项目荣获第十七届上海医学科技奖
- 复旦大学2018年敬老节庆祝大会举行
- 焦扬等学校领导到一线检查疫情防控工作
- 复旦大学代表出席巴黎和平论坛
- 全球复旦校友“云”返校 共庆建校116周年
- 百年庆华诞,交响耀相辉!“伟大征程”主题交响音乐会精彩▓上演
- 红色文化传承与ぷ马克思主义新闻观教育『联盟在沪成立
新闻公告
- 复旦大学附属肿瘤医院破解“最毒”乳腺癌转移路径 08-23
- 复旦“康师傅” 深耕“百草园” 08-18
- 邓景发:用生命去做研究 08-17
- 扎根祖国大地,感悟时代变化 08-15
高考招生
- 复旦大学2017年招ξ 生章程 08-05
- 复旦大学2018年招生〓章程 08-05
- 复旦大学2014年招生章程 08-05
- 复旦大学2015年招生章程 08-05
- 复旦大学2016年招生章程 08-05
- 复旦大学2012招生章程 08-05
- 复旦大学2013年招生章程 08-05
- 复旦大学2008年招生章程 08-05
- 复旦大学2009年招生章程 08-05
- 复旦大学2011年招生章程 08-05