四川大学傅强教授学术报告暨光电学术讲座第五十五讲
报告题目:高分子定构加工与工业应用
报 告 人:傅强 教授(四川大学高分子科学与工程学院)
邀 请 人:马於光 院士
报告时间:2023年6月30日(周五)下午14:30 – 16:00
报告地点:北区科技园1号楼发光国重N308报告厅
内容摘要:
现代高分子材料加工所倡导的高性能化,功能化,多用途性,节能低碳等对加工制品内部多层次结构控制提出了非常高的要求。我们是国际上率先提出“高分子定构加工”的学术思想并进行相关开创性研究的学者之一,通过“定构加工”实现高分子制品的内部聚集态结构与产品外部尺寸精准调控, 制备高性能和多功能的高分子制品, 代表了现代高分子加工的发展方向。通过定构填料在高分子基体中的分散分布和取向结构,我们制备了高性能的功能复合材料,发现了刚性粒子增韧的脆韧转变规律和判据,为高分子材料增强增韧提供新思路。通过定构聚烯烃的“横晶”、“树枝晶”、“花状晶”、“束状晶”以及“串晶”等不同超分子结构的晶体,明确了不同晶体形态的拉伸形变与成孔机理。在此理论成果指导下,我们与企业合作发明了双辊流延、三重定边、多级拉伸,辊式退火→拉伸→热定型等加工新技术,成功实现了高性能低成本锂离子电池隔膜的制备和产业化、为我国新能源产业和高分子加工行业的技术进步做出重要贡献。通过定构高分子链的缠结密度,平衡高分子动力学减薄与热力学稳定的矛盾,制备出厚度小于50纳米的超高分子量聚乙烯超薄膜,可望在能源,医疗健康,核聚变点火等国家重大需求方面得到应有。
个人简介:
傅强教授,博士生导师,1993年获四川大学高分子材料加工专业博士学位。1995.1-1997.12美国阿克隆大学博士后,1999.8-2000.9德国Freiburg大学洪堡学者,1999年获国家杰出青年基金,2002年受聘为教育部长江学者,2020年四川天府杰出科学家。现任四川大学高分子科学与工程学院学术院长,国务院学位委员会学科评议组成员,教育部科技委委员,中国化学会纤维素专业委员会主任,中国塑料加工协会副理事长;2010被国务院授予全国先进工作者(全国劳动模范)荣誉称号,2011-2020年国家创新群体学术带头人,国际期刊Polymer 副主编,,国际期刊Composites Science and Technology 的国际编委; 国内期刊高分子通报副主编,高分子学报,高等学校化学学报(中英文版)等杂志编委,亚洲聚合物加工学会AWPP执行委员会委员。傅强教授主要从事高分子材料成型加工和聚合物共混改性与纳米复合材料的研究。发表学术论文500余篇,被SCI收录400余篇,论文被SCI引用14000余次。入选爱思唯尔(Elsevier)2014-2021年中国高被引学者榜单(材料类)。获国家技术发明二等奖(第一完成人,2009),四川省科技进步一等奖两次(第一完成人, 2005,2014),获教育部科技进步一等奖三次(第一完成人, 2007,2010,2022),获中国石化协会技术发明一等奖(第一完成人, 2008),教育部科技进步二等奖(第一完成人, 1999)、四川省科技进步二等奖(第一完成人, 2003)和宝钢优秀教师奖(1999)。获国际著名高分子期刊Polymer冯新德优秀论文奖两次(2009,2020); 获中国化学会高分子邀请报告荣誉奖( 2007), 获中国化学会高分子基础研究王葆仁奖(2017年);编写专著一部。获准国家发明专利40余项。
有机光电学术讲座第五十五讲
报告时间:16:00-18:00
地点:北区科技园1号楼发光国重N308报告厅
报告题目1:钙钛矿纳米晶的室温制备及发光性能的研究
报 告 人:陈凯旺 博士
报告摘要:CsPbX3(X = Cl、Br、I)的全无机钙钛矿纳米晶体已成为显示器材料的有力候选,因为它们具有宽色域、窄的发射带宽和高的光致发光量子效率(PLQY)等出色特性。然而,纯红光钙钛矿纳米晶体通常是通过混合卤化物离子来制备的,而卤化物离子的迁移和分离会导致缺陷和光谱不稳定性。这项工作中,我们展示了一种同时进行卤化物交换和配体交换的方法来制备稳定的纯红光发射和高PLQY的混合卤化物钙钛矿纳米晶体。在室温下,我们首先通过配体辅助再沉淀法(LARP)合成了绿光的CsPbBr3纳米晶体,然后引入ZnI2作为碘源,通过阴离子交换将CsPbBr3纳米晶体转化为CsPbBrxI3-x纳米晶体。ZnI2除了提供碘离子外,还可以作为锚定在钙钛矿晶体上的无机配体,对表面缺陷进行修饰、防止离子迁移,从而抑制非辐射能量损失和卤化物分离。因此,所得到的CsPbBrxI3-x纳米晶体的发光性能强烈依赖于前驱体溶液中的ZnI2含量。通过调节ZnI2主导的交换过程,具有有机/无机混合配体的红光CsPbBrxI3-x纳米晶体实现了接近统一的PLQY,且具有稳定的发射峰值(640nm),其CIE坐标(0.719, 0.281)符合Rec. 2020标准要求。然后,我们将效能高的红光CsPbBrxI3-x纳米晶体与绿光的CsPbBr3纳米晶体相结合,制备了一个高色域的白光LED。这项工作提供了一种简单易行的离子交换策略,制备了适用于显示器或照明应用的光谱稳定的混合卤化物红光钙钛矿纳米晶体。
报告题目2:蓝光钙钛矿发光材料的结构与性能研究
报 告 人:段兴兴 博士
报告摘要:钙钛矿发光材料具有光谱连续可调、制备工艺简单、半峰宽窄、光致量子产率高等优势。从材料的结构来看,铅卤钙钛矿发光材料可分为:纳米晶、准二维结构、三维结构。钙钛矿发光器件从2014年研究以来,红光、绿光器件发展迅速,其最大EQE均达到20%以上,而蓝光器件的发展相对滞后,特别在满足Rec.2020色域范围下,其性能更需进一步的提升。因此,我们将从蓝光钙钛矿材料的结构与性能的调控着手,先制备出高效天蓝光钙钛矿发光材料,再通过离子交换策略使发光峰蓝移至深蓝光范畴,并优化其器件结构来实现高性能蓝光钙钛矿发光器件的制备。
报告题目3:给受体组合优化的本征可拉伸有机光伏活性层
报 告 人:罗轩昂 博士
报告摘要:在光伏器件给受体聚合物中引入柔性链段与BHJ光伏性能及力学性能尚缺乏有效的构效关系理论。实现高效可拉伸有机光伏的挑战在于给/受体之间形貌与电子结构的匹配,对应着机械变形和光物理过程的表现。实施了通过共聚方法向PTzBI-Si和P(NDI2OD-T2)聚合物中引入1,2-二(2-噻吩)乙烯单元(TVT)和1,8-二(2-噻吩基)辛烷单元(TOT)进行主链改性。改性后,聚合物的裂纹起始应变(COS)得到显著提高,这对应着链段局部构象、结晶特性与分子链聚集方式的改变。光伏器件表征显示柔性链段与给受体材料的不同配对展现出拉伸性能和光伏性能之间的选择性与最优平衡,可以将薄膜的裂纹起始应变提升到20%以上,同时获得PCE的提升。这一发现表明了通过给受体搭配精细调控实现活性层薄膜拉伸性能与光伏性能同时提升的巨大潜力。
报告题目4:复杂薄膜形貌调控实现高效有机光探测器
报 告 人:全会雷 博士
报告摘要:有机光电探测器具有可溶液薄膜加工、光谱响应可调节以及灵活柔性等优点,引起了学术界和工业界的广泛兴趣。然而,有机活性层复杂的给受体混合情况,较高的反向注入电荷,均给器件性能的提升带来了不少困难。这里,我们着重通过对复杂薄膜形貌调控,进而获得高效的有机光探测器件。主要是针对活性层的结晶有序度,垂直相分离和缺陷态的改善,因为这些因素会显著影响反向偏压下电荷的注入。我们基于顺序沉积制备工艺,对活性层的形貌进行调控。进一步研究发现,活性层中形成了精制原纤维多相形貌,这种形貌结构不仅有效抑制反向偏压下的暗电流,同时外量子效率也得到改善,最终比探测率提升超过5倍。且在多种材料体系中得到适用,形貌表征手段包括GIWAXS,NK-RSoXS,TEM,AFM等。