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【21th.Dec.】共轭高分子溶液中聚集态微观结构研究

2020-12-22

题目:共轭高分子溶液中聚集态微观结构研究

报告人:裴坚,教授,北京大学

时间20201221日(星期一)下午1500-1700

地点:上海交通大学闵行校区 转化医学中心C100
邀请人:樊春海 院士

报告人简介


裴坚,男;1967年12月生。北京大学化学与分子工程学院教授。1995年于北京大学获博士学位。主要从事有机高分子半导体材料的合成与器件化研究。在有机高分子半导体材料的研究方面,设计合成一系列的高性能明星材料体系、可控调制材料的自组装行为和微观结构以及改进现有的工艺进行器件加工,最终在高效率可产业化的器件方面做出了重要贡献。迄今在国际学术刊物上发表SCI收录论文280多篇,其中在Nature子刊、JACS等国际权威期刊上发表论文50余篇,他人引用率10000次以上,H因子为66。在国际学术交流活动中,受邀在美国化学会年会、国际材料研究协会年会和国际合成金属大会等国际大会报告30余次,多次担任国际大会或分会主席。申请国家发明专利9项,已有6项获得授权,国际专利3项、台湾专利1项,与公司合作授权美国专利2项。论著5本。2004年国家自然科学基金委杰出青年基金获得者;2010 年获第五届中国化学会-巴斯夫公司青年知识创新奖;2011年获第七届北京市高等学校教学名师奖;2012年被聘为教育部长江特聘教授;2013年获教育部自然科学奖一等奖(第一完成人)、第七届北京市高等教育教学成果一等奖;2014年获第三届中国化学会-赢创化学创新奖、国家级教学成果二等奖;2016年获北京市科学技术二等奖(第一完成人)。2018年获国家级教学成果二等奖。应邀担任高分子半导体领域最重要会议-合成金属国际大会的International Advisory Board,国际学术期刊Chem. Asian J.的International Advisory Board、Asian J. Org. Chem.的Editorial Board Chair等。


报告简介

分子自组装现象普遍存在于自然界和生物体系中,是生物大分子形成特定结构与功能的重要过程。生物大分子如蛋白质、核酸等,其复杂、精巧的功能来源于它们特定的多级组装结构。生物大分子的多级组装通过分子间多种弱相互作用协同实现:例如,在蛋白质的多级组装结构中,一级结构为多肽或蛋白质中多种氨基酸的线性序列;二级结构为多肽链中利用非共价作用,自发组装形成的α螺旋,β折叠等有规则的多肽链构象;三级结构指由二级结构元件(α螺旋,β折叠,β转角,无规卷曲等)构成的蛋白质三维结构;四级结构是指由多条各自具有一、二、三级结构的肽链通过非共价键相互作用连接起来的结构形式。小至氨基酸种类、序列的改变,大至肽链空间结构的不同,都有可能影响蛋白质功能的发挥。

将共轭高分子体系中的多级组装结构和蛋白质的多级组装进行类比:通过共价作用形成的一维聚合物链结构视作一级结构;在溶液或固相加工过程中,聚合物链段通过分子间相互作用如π-π堆积、层状堆叠和链缠结等形成的一条或多条聚合物链组装结构视作二级结构;共轭聚合物不同相行为对应的聚集结构如结晶、无定形及过渡区域视作三级结构;最后,可以将多组分相互作用及相分离的材料体系视作其四级结构。共轭高分子不同尺度的聚集态结构的变化都可能影响其作为功能材料的最终性能,由于多级组装的驱动力——非共价作用的多样性使得组装结构变化复杂、多样,建立一个研究多级组装及器件性能联系的明确脉络较为困难;另外,对于多数有机半导体器件,聚合物组装过程始于溶液,过去的研究往往在化学结构,固相聚集态行为与器件性能之间建立联系,并未研究聚合物溶液组装过程的细节,实际上,对聚合物溶液自组装行为的研究亦为摸索多级组装结构的演变提供了基础。



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