北理工教授團隊在刺激響應性材料領域取得最新成果
發布日期：2017-06-20 供稿：劉立杰
編輯：秦月 審核：王博 閱讀次數：刺激響應性材料是一類具有“智能”行為的分子，可以對外部環境的影響，如光、溫度、壓力、濕度等產生相應的響應信號，如顏色變化、電子性能變化，機械性能和其他物理化學性質變化，進而可以用于敏感的傳感器，檢測器和探針等，在信息技術，生物傳感，醫學檢驗等領域中有著廣泛的應用前景。
目前，單一響應的材料已經不能滿足日新月異的材料需求。因此發展新型的多元化的功能響應材料已經成為此領域的難點與熱點。王蘇寧教授課題組近期在此領域取得了創新性的成果和進展。 她的團隊在前期研究工作的基礎之上（Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 7257-7271；Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1604318.），設計合成了一系列新型鉑配合物，系統地研究了該類配合物在溫度、壓力、光照等外界刺激下的光物理和光化學變化，并首次揭示了以激基締合物為基礎的多重刺激響應變色機理（如上圖所示）。通過研究發現該系列化合物具有對溫度、壓力、光照響應迅速，顏色變化明顯，可逆性好，量子產率高等優點，具有廣闊的應用前景，對進一步開發新型多重刺激響應性材料具有重要的研究和參考價值。相關論文發表在國際化學頂級期刊《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition, IF = 11.994, JCR分區：一區）上（Angew. Chem. Int. Ed., 2017, DOI : 10.1002/anie.201705785），題為“ Bright Multi-Responsive Sky-Blue Pt(II) Phosphors Based on a Tetradentate Chelating Framework ”， 并被該期刊選為“Hot Paper”。
新型有機含硼聚合物在隱形墨水和圖案記錄方面的應用
另外，具有光照響應的高分子材料在變色眼鏡、光學信息存儲、光分子開關等方面具有廣泛的應用潛力。基于前期研究（J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 12898–12900, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 9086 –9089），王蘇寧課題組首次將具有光致變色性能的有機含硼體系，引入到聚合物當中（如上圖所示）。該類聚合物具有優異的光熱可逆轉換性能，同時具有溶解性好，熱穩定性高，成膜性好等優點，在光學信息存儲、有機發光二極管以及保密墨水領域有著廣泛應用前景。相關論文發表在高分子化學領域頂級期刊Macromolecules上（Macromolecules, DOI:10.1021/acs.macromol.7b00632, IF = 5.835, JCR分區：一區），題為“ Organoboron-Based Photochromic Copolymers for Erasable Writing and Patterning ”。
王蘇寧課題組主要從事有機金屬與發光材料化學的研究（Organometallic and Luminescent Materials Chemistry）。研究工作主要包括：1. 有機發光和電荷傳輸材料（Luminescent and Charge-Transport Materials for OLEDs），2. 光致變色和光響應材料（Photochromic and Photo-Responsive Materials）；3. 有機硼化學反應（Reactivity of Organoboron-containing Compounds）；4. 發光化學探針材料（Luminescent materials as chemical sensors）；5. 有機太陽能電池電荷傳輸材料（Charge-transport materials for organic solar cells）。至今已在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.，Adv. Mater.等國際著名學術期刊發表具有影響力的論文270余篇。
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