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有机固体功能材料前沿与进展

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作者: 裴坚
出版社: 华东理工大学出版社
ISBN: 9787562871040

出版时间: 2024-10
装帧: 平装
开本: 16开

作者: 裴坚
出版社: 华东理工大学出版社

ISBN: 9787562871040
出版时间: 2024-10

装帧: 平装
开本: 16开

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工程技术

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前言
随着现代科学技术的迅猛发展，有机固体功能材料作为一门交叉前沿学科，正在不断引领材料、化学、物理乃至生命科学等多个领域的创新。有机固体材料以其独特的物理化学性质、灵活可调的分子结构以及优异的加工性能，为科学研究和工业应用开辟了广阔的空间。《有机固体功能材料前沿与进展》一书，旨在梳理这一领域的研究成果，探讨其发展趋势，并为未来的研究提供方向性指导。
有机固体功能材料是以有机化合物为基础，通过分子设计、合成与组装，实现特定功能的先进材料。从早期的有机染料到如今种类丰富的导电高分子、小分子半导体等，这些材料不仅在光电转换、信息显示、传感检测等方面展现出卓越的性能，逐渐渗透到生物医用、环境保护等新兴领域，成为推动科技进步的重要力量。
历经半个多世纪的发展，有机固体功能材料的研究在全球范围内呈现出蓬勃发展的态势。从纳米尺度的光子学器件，到高效能的光伏材料，再到电致发光和场效应材料，每一步进展都在推动着信息技术、清洁能源、生物医学等领域的科学与技术创新和变革。国际上，美国、欧洲、日本等地的科研机构与企业正竞相加大研究投入，开展跨学科合作，抢占科技制高点。在国内，以北京分子科学国家研究中心为代表的科研单位，长期前瞻布局，紧密结合国家战略需求，围绕有机固体功能材料的基础理论、制备工艺、性能调控及应用探索等方面展开了深入研究，取得了一系列具有自主知识产权的原创性成果。
近年来，随着纳米技术、超分子化学、分子工程等学科的深度交叉融合，有机固体功能材料的研究进入了全新的发展阶段。有机纳米光子学材料以其独特的激发态能级结构和可控的光学性质，为微纳光源、光波导、光调制器等器件的制备提供了可能。共轭高分子光伏材料分子设计及器件优化也取得了巨大进步，特别是非富勒烯受体材料的开发，触发了有机太阳能电池光电转换效率的飞跃。此外，单分子电子器件和有机生物电子器件等前沿方向也展现出巨大的发展潜力，有望在智能感知和生物医学领域引发新的变革。
本书的整体框架由朱道本院士与裴坚教授作为核心主创精心构思与策划。全书共6章，第.1章“有机纳米光子学”由赵永生、张闯、姚建年编写；第2章“共轭高分子光伏材料”由姚惠峰、侯剑辉、李永舫编写；第3章“有机高分子电致发光材料”由赵达慧、张迪、李曜、时文婧、魏蓉、朱子琦、韩含编写；第4章“有机高分子场效应材料与器件”由董焕丽、张逸寒编写；第5章“单分子电子器件”由臧亚萍、郭雪峰编写；第6章“有机生物光电子”由王树、狄重安编写。
本书的编著工作汇聚了北京分子科学国家研究中心知名专家和学者的智慧与心血。在主编的统一协调下，各章节作者根据各自的研究专长和领域特色，精心撰写了相关内容。在编著过程中，我们注重理论与实践相结合，既注重基础理论的阐述，又关注研究成果的介绍，力求为读者呈现一本内容丰富、结构严谨、具有前瞻性的学术著作。
总之，《有机固体功能材料前沿与进展》一书，是对有机固体功能材料领域研究成果的一次梳理和剖析。我们相信，本书的出版将为广大科研人员、工程技术人员及高校师生提供有益的参考和借鉴，为推动有机固体功能材料的研究与应用做出积极贡献。
由于撰写时间仓促、涉及人员较多，书中难免存在诸多不足，欢迎广大读者批评指正。

导语摘要
本书围绕高性能分子材料与器件研究，介绍了设计合成新型有机共轭分子和高分子，研究其聚集态、微纳晶或分子水平上分子间的相互作用、电子行为以及光电磁功能的物理机制，揭示分子结构与聚集态结构及光电磁性能的构效关系，制备高性能有机光电磁功能材料、发展光电磁功能分子器件和柔性器件的制备技术，探索分子材料特殊物理、化学性质的新应用，希望通过本书能够引领分子电子学的发展，促进和推动战略新兴产业的形成。《有机固体功能材料前沿与进展》，本书共十章：第一章为序言、第二章为有机高分子半导体、第三章为有机高分子电致发光、第四章为有机高分子光伏、第五章为有机高分子场效应、第六章为单分子光电子器件、第七章为新型碳材料、第八章为有机纳米光子学、第九章为生物光电子、第十章为有机固体的理论研究。

作者简介
裴坚，北京大学教授、博士生导师。研究方向包括溶共轭高分子的设计，合成，表征和应用；应用于有机光电二极管和化学和生物传感器的有机发光材料；树枝状高分子材料的设计, 合成和应用等。

目录
第.1章有机纳米光子学
1.1纳米光子学简介
1.2纳米光子学器件单元
1.2.1微纳光源
1.2.2微纳光波导
1.2 .3微纳光调制器
1.3有机纳米光子学材料
1.3.1有机材料丰富的激发态能级过程
1.3.2有机纳米光子学结构的可控制备
1.3.3有机微纳激光器
1.4总结与展望
参考文献
第2章共轭高分子光伏材料
2.1共轭高分子光伏材料简介
2.1.1分子设计原则
2.1.2制备方法
2.2富勒烯型有机光伏电池中的共轭高分子给体材料
2.2.1弱分子内推拉电子作用的共轭高分子光伏给体材料
2.2.2 D-A型交替共轭高分子光伏给体材料
2.3非富勒烯型有机光伏电池中的共轭高分子材料
2.3.1宽带隙共轭高分子给体光伏材料
2.3.2窄带隙共轭高分子受体光伏材料
2.4 共轭高分子光伏材料的研究前沿
参考文献
第 3章有机高分子电致发光材料
3.1 前言
3.2高分子荧光材料
3.2.1即时荧光材料
3.2.2三线态-三线态湮灭的电致发光体系.
3.2.3热活化延迟荧光材料
3.2.4“热激子”延迟荧光材料
3.3高分子磷光材料
3.3.1含重原子的磷光材料
3.3.2纯有机室温磷光材料
参考文献
第4章有机高分子场效应材料与器件
4.1引言
4.2有机小分子场效应材料
4.2.1 p 型小分子场效应材料
4.2.2 n 型小分子场效应材料
4.2.3双极性小分子场效应材料
4.2.4高迁移率发光场效应晶体管材料
4.3聚合物场效应材料
4.3.1 p 型聚合物场效应材料
4.3.2 n 型聚合物场效应材料
4.3.3双极性聚合物场效应材料
4.3.4介观聚合物场效应材料
4.3.5有限共轭聚合物场效应材料
4.4有机高分子材料聚集态调控
4.4.1小分子半导体材料聚集态结构调控
4.4.2共轭高分子聚集态结构调控
4.5有机高分子场效应晶体管器件
4.5.1高性能有机场效应晶体管
4.5.2有机场效应光电功能器件
4.5.3新型有机光电子集成器件
参考文献
第5章单分子电子器件
5.1引言
5.2单分子器件研究的技术手段
5.2.1扫描隧道显微镜-裂结技术
5.2.2机械可控裂结技术
5.2.3 碳基纳米电极对
5.3单分子器件的电子学性质研究
5.3.1电极-分子接触界面
5.3.2电荷传输机制
5.3.3 单分子器件的功能化
5.4单分子器件与其他学科的交叉前沿方向
5.4.1化学反应的实时监测与调控
5.4.2 生物中的电子过程
5.4.3 分子间相互作用
5.5总结与展望
参考文献
第6章有机生物光电子
6.1生物光电子材料的开发
6.1.1 共轭分子材料
6.1.2生物分子材料
6.2生物光电子器件的功能拓展与应用
6.2.1生物传感
6.2.2 仿生器件
6.2.3 新型能源转化器件
参考文献

内容摘要
本书围绕高性能分子材料与器件研究，介绍了设计合成新型有机共轭分子和高分子，研究其聚集态、微纳晶或分子水平上分子间的相互作用、电子行为以及光电磁功能的物理机制，揭示分子结构与聚集态结构及光电磁性能的构效关系，制备高性能有机光电磁功能材料、发展光电磁功能分子器件和柔性器件的制备技术，探索分子材料特殊物理、化学性质的新应用，希望通过本书能够引领分子电子学的发展，促进和推动战略新兴产业的形成。《有机固体功能材料前沿与进展》，本书共十章：第一章为序言、第二章为有机高分子半导体、第三章为有机高分子电致发光、第四章为有机高分子光伏、第五章为有机高分子场效应、第六章为单分子光电子器件、第七章为新型碳材料、第八章为有机纳米光子学、第九章为生物光电子、第十章为有机固体的理论研究。

主编推荐
裴坚，北京大学教授、博士生导师。研究方向包括溶共轭高分子的设计，合成，表征和应用；应用于有机光电二极管和化学和生物传感器的有机发光材料；树枝状高分子材料的设计, 合成和应用等。
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