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梯狀n-型有機半導體
梯狀有機半導體是一類非常重要的半導體材料， 這類半導體具有剛性結構、高共面性及載流子高度離域等特性，從而有利于實現(xiàn)高遷移率的晶體管器件， 因此梯狀有機半導體對材料的基本物理化學性質研究和高性能有機半導體的開發(fā)都具有重要意義。梯狀有機半導體材料通常富有電子，在電子器件中作為p-型半導體使用。由于合成挑戰(zhàn)和同時拉電子基團帶來的空間位阻，缺電子的梯狀n－型有機半導體材料非常稀缺，難以合成，相對于p-型半導體載流子遷移率要低、器件穩(wěn)定性要差。酰亞胺高分子半導體是有機電子領域最為重要的半導體材料之一，由于酰亞胺的強拉電子效應，迄今為止高性能的n-型有機半導體材料通常都帶有酰亞胺或酰胺基團。郭旭崗從博士期間在國際上率先并系統(tǒng)性地研究了各類酰亞胺高分子半導體材料及其在有機場效應晶體管和有機太陽能電池中的應用，并實現(xiàn)了突出的器件性能（Chem. Rev. 2014, 114, 8943-9021）。 雙噻吩酰亞胺是一個重要的梯狀有機半導體構建單體， 前期工作中郭旭崗以雙噻吩酰亞胺為單體成功構建一系列高性能有機半導體材料（Nature Photonics, 2013, 7, 825-833; J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1405-1418; J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 18427-18439; J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 12565-12579; Adv. Mater. 2012, 24, 2242-2248）。 郭旭崗課題組結合梯狀有機半導體的優(yōu)勢，對雙噻吩酰亞胺進行了拓展，合成了一系列具有可調控共軛長度的梯狀n-型有機半導體材料。這一系列材料具有精確的化學結構、易溶液加工、高共面性、良好的結晶度、可調控的光電性質及半導體能級結構。當用于有機場效應晶體管中實現(xiàn)優(yōu)異的n-型半導體器件性能， 電子遷移率達到0.05 cm2 V-1 s-1。這一系列材料為基礎的物理化學性質研究和高性能的有機半導體開發(fā)提供了良好的平臺。
南方科技大學
2021-04-13
高性能n-型有機半導體
在梯形雙噻吩酰亞胺小分子的基礎上，設計并成功合成了一系列具有半梯形結構的全受體類型均聚物PBTIn（n = 1-5），并深入研究了這些材料的構性關系。實驗表明，均聚物的聚合方法選擇至關重要，通過Stille和Yamamoto偶聯(lián)方法對比發(fā)現(xiàn)，Stille聚合能夠得到高分子量、低缺陷態(tài)、高性能的高分子半導體；采用全受體結構能夠有效拉低前沿軌道能級，基于這些均聚物材料的有機薄膜晶體管都表現(xiàn)出良好的單極性n-型性能，晶體管器件的關電流僅為10 ?9 -10 ?10 A，電流開關比高達10 6 ；晶體管遷移率性能與構建單元長度反向關聯(lián)，PBTI1的最高電子遷移率為3.71 cm 2 V -1 s -1 ，該遷移率是全受體均聚物材料中的最高紀錄，比PBTI5的電子遷移率高出兩個數(shù)量級。? 通過深入表征發(fā)現(xiàn)，這一系列全受體類型均聚物表現(xiàn)出來的晶體管遷移率趨勢與其半導體薄膜結構有序度直接相關。拉曼光譜表明，梯形構建單元共軛長度的增加帶來較大的單體間扭轉角，影響聚合物骨架的平面性。同步輻射X射線衍射表明，梯形構建單元的增長使得聚合物薄膜中π-π堆積方向的結晶性降低，不利于電子的分子間傳輸。這些結果表示，較長的單體結構會對聚合物薄膜形貌和載流子傳輸造成負面影響，因此發(fā)展更長的梯形構建單元對全受體類型均聚物遷移率的提升不會帶來幫助。該研究表明全受體結構是實現(xiàn)高性能單極性n-型聚合物材料的有效途徑，同時為n-型梯形小分子和聚合物的結構設計和發(fā)展提供重要參考依據(jù)。
南方科技大學
2021-04-13
n-型有機薄膜晶體管
設計并成功合成了兩種新型噻唑酰亞胺缺電子受體單元,并在其基礎上得到全受體類型均聚物PDTzTI（圖1a）。單晶XRD分析表明，DTzTI單體中存在S…N非共價鍵相互作用因而平面性較好，單體間的π堆積也非常緊密，非常適合構建全受體聚合物。噻唑酰亞胺的強拉電子能力也使得聚合物的前沿軌道能級較低，有利于晶體管中電子注入并提升器件穩(wěn)定性，同時抑制空穴注入和降低器件關電流。基于PDTzTI的有機薄膜晶體管器件表現(xiàn)出優(yōu)異的單極性n-型輸運性能（圖1b）。晶體管電子遷移率達到1.6 cm 2 V -1 s -1 ，關電流僅為10 ?10 -10 ?11 A，因而電流開關比高達10 7 -10 8 。該遷移率是全受體均聚物材料中的最高紀錄，同時在晶體管關電流和開關比性能上顯著優(yōu)于常見給體-受體共聚物材料，表明全受體結構是實現(xiàn)單極性n-型聚合物材料的有效途徑,為新型受體單元和單極性n-型材料的設計提供重要參考依據(jù)。
南方科技大學
2021-04-13
有機太陽能電池n-型小分子
該工作提出了小分子受體的全新設計思路，以多環(huán)芳烴為核心，極大地縮短了光伏材料合成步驟，為發(fā)展高效、低成本的有機太陽能電池提供了新的材料體系。
南方科技大學
2021-04-14
新型 N-P-S 膨脹型磷系阻燃劑
膨脹型阻燃劑(IFR)一般是以 P、N、C 為主要核心成分的復合 阻燃劑(或單體阻燃劑)，可用于多種易燃聚合物的阻燃。膨脹型阻 燃劑作為一類高效低毒的環(huán)保型阻燃劑，被公認為是實現(xiàn)阻燃劑無 鹵化的有效途徑之一，因此在高分子材料阻燃領域中極具應用潛力。我們將 N、P、S 三種有效阻燃元素組裝于單一分子內，設計出 一類新型分子內協(xié)效膨脹型阻燃劑。該類阻燃劑在 PC+ABS 工程塑 料中少量添加即可以實現(xiàn)高效阻燃，具有環(huán)保低毒，阻燃效果好等 優(yōu)點。 項目特色： 利用有機合成的方法合成一系列適應市場需求的新型膨脹型 N- P-S 磷系阻燃劑，目前已經研發(fā)成功的品種包括“六（4-甲氧基苯磺酸 鈉）環(huán)三磷腈”，“ 六（4-氨基苯磺酸鈉）環(huán)三磷腈”，“ 六（2-氨基乙 磺酸鈉）環(huán)三磷腈”等，生產工藝科學，環(huán)保高效，生產過程簡單，生 產成本低。
南開大學
2021-04-13
B/N 摻雜型 Al-Ti-C 系晶種合金
鋁合金結晶組織的微細化會顯著提高鋁材的強韌性、組織均勻性、致密性、 耐蝕性、加工工藝性和表面質量等，并減少偏析和裂紋等諸多鑄造缺陷。目前， 國內外通常采用 Al-Ti-B 或 Al-Ti-C 中間合金來細化晶粒，但 Al-Ti-B 中間合金 126 的形核襯底質點 TiB2 本身的直徑大小在 0.5-3.0μm，而且往往以較大的聚集團 形式存在，如此大的顆粒團在加入到鋁合金中后會帶來一系列的副作用。而普 通 Al-Ti-C 中間合金細化效果不穩(wěn)定，易衰退，難以滿足鋁制品產品質量的要 求。 Al-Ti-C 中間合金之所以細化效果不穩(wěn)定和容易衰退，是由于其中的 TiCx 晶體存在較多碳空位，從而使之失穩(wěn)，且隨 TiCx中碳空位數(shù)量的增加，Al 原子 在 TiCx 表面的偏聚及有序化受到抑制，由原來的完全共格逐漸轉變?yōu)椴煌耆?格。因此，減少 TiCx中的碳空位是提高其結構穩(wěn)定性和生核效率的關鍵。 研究表明，無空位的 TiC 是鋁的有效生核襯底，在接近凝固點的鋁熔體中， Al 原子能夠依附于其周圍形成一個完全共格的有序區(qū)，最終促進 α-Al 生核和鋁 晶粒細化。經過長期的研究和探索發(fā)現(xiàn)，TiCx 中的碳空位可以被原子半徑較小 的 B、N 等原子填充，最終形成摻雜型的 TiCxB1-x和 TiCxN1-x等粒子，從而降低 空位濃度并提高異質生核能力。 B 摻雜型 Al-Ti-C 晶種合金中含有大量直徑在 1μm 以下（亞微米）的 TiCxB1-x 晶核襯底粒子，且彌散分布，當將該中間合金以微量（0.15%左右）加 入到待細化的鋁及其合金熔體中后，立即釋放出大量的亞微米級的摻雜型 TiC 晶核，從而使待細化鋁合金的晶粒組織得到顯著細化甚至超細化（指晶粒直徑 在微米級）。因此，采用摻雜型 Al-Ti-C 晶種合金對鋁熔體進行晶粒細化處理 將是鋁加工行業(yè)又一次重要的技術進步。
山東大學
2021-04-13
N,N-二乙基羥胺（DEHA）
特性：純品為無色透明液體，工業(yè)品為淡黃色透明液體。貯存時間延長，顏色會逐漸變黃，陽光直射、大氣貯存，變色速度快。激烈搖動后會暫時混濁，數(shù)小時后自然澄清。有胺味，溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯等有機溶劑。
用途：
a 做為乙烯基單體，用于共軛烯烴的高效阻聚劑。
b 在液相或氣相中對已有端聚種子的情況下，可作為高效端聚抑制劑。
c 是丁苯乳聚過程的非常優(yōu)異的終止劑。
d 是不飽和油類及樹脂的抗氧化劑。
e 是光敏樹脂、感光乳劑、合成樹脂的良好穩(wěn)定劑。
f 在環(huán)境保護中是良好的光化學煙霧抑制劑。
g 是鍋爐給水和蒸汽換熱設備的緩蝕劑。
濟寧康德瑞化工科技有限公司
2021-09-08
異質復合結構對n型BiAgSeS材料熱電性能的顯著強化
在可再生能源日益短缺及溫室效應日趨惡劣的嚴峻形勢下，Seebeck效應作為一種新的能源轉化方式，可以有效地將日常生活及工業(yè)生產廢熱和不能被太陽能電池有效吸收的紅外波段轉化為亟需的電能，故而引起了科研工作者們的廣泛關注。衡量熱電材料能量轉化效率的最重要的指標是其品質因子ZT(=S2σT/κ)，如何提高材料的品質因子是熱電科研工作者們普遍關注的問題。 由于本征的納米析出相以及價鍵非簡諧性(bond anharmonicity)的存在, BiAgSeS具有非常低的本征熱導率κ；然而，因其過低的載流子遷移率極大地限制了其功率因子S2σ。何佳清教授課題組巧妙地將在二維薄膜中廣泛運用的調制摻雜(modulation doping)技術推廣到三維塊體BiAgSeS材料中，使用具有不同載流子濃度的異質晶粒構建三維復合結構，從而極大地提升了該材料中的載流子遷移率，使得功率因子S2σ相對于均勻摻雜的對照樣品提升了約87%，進而顯著地提升了BiAgSeS材料的熱電轉化效率。文章結合了透射電子顯微術和理論計算對在n型BiAgSeS三維塊體復合材料中運用調制摻雜改進載流子遷移率的物理機制做了深入的探討；該工作對調制摻雜技術在三維塊體熱電材料中的廣泛運用頗具啟發(fā)意義。
南方科技大學
2021-04-13
N,N'-二苯甲烷雙馬來酰亞胺
雙馬來酰亞胺是一種合成高性能高分子化合物的單體，可用于制造耐熱性熱固性樹脂和高性能塑料合金。它在熱聚合后形成交聯(lián)的聚合物，具有良好的耐熱性、耐燃性、絕緣性，是目前制造耐熱結構材料、絕緣材料的一種十分理想的樹脂基體。在電器絕緣材料、耐磨材料、乙丙橡膠、三元乙丙橡膠交聯(lián)劑、增強塑料添加劑、砂輪粘接劑、軍工等方面應用得到良好效果。 雙馬來酰亞胺樹脂是國內外廣泛應用于高性能飛機復合材料構件制造的樹脂，由于其良好的耐熱和耐濕性能而得到復合材料設計師的信任，但由于復合材料制造成本居高不下，復合材料的應用受到費用問題的限制。所謂高級復合材料是指母體樹脂與增強纖維復合而成的增強材料。以前多用環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂為母體樹脂，因環(huán)氧樹脂耐熱較低(150℃以下)并且脆性較大，難以滿足高技術領域的要求，所以國外越來越多地采用熱塑性耐高溫、高強度的特種樹脂(或采用高性能、強韌性好的熱固性耐高溫特種樹脂)如聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)、聚馬來酰胺(PI)和雙馬來酰亞胺樹脂等。在增強材料方面以前多用玻璃纖維，為了加強韌性，國外在高技術領域上的應用已多改為碳纖維(CF)或碳纖維與芳綸纖維復合增強材料等。 隨著電子元器件和封裝技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)代電子系統(tǒng)要求信號傳播速度越來越快，電子元器件的體積越來越小。因此，對基板的耐熱性、耐濕性、尺寸穩(wěn)定性及電氣特性等要求越來越高，迫切需要開發(fā)高性能樹脂作為基板材料。近年來，國內外研究表明，由雙馬來酰亞胺與氰酸酯樹脂合成的BT樹脂具備了上述綜合性能。不但適用于制造高速數(shù)字及高頻用高級印制電路板的基板材料，也適于作高性能透波結構材料和航空航天用高性能結構復合材料的基體樹脂，目前已被一些世界著名電子產品制造廠家認可，并已大量采用，預計將有大的市場空間。
武漢工程大學
2021-04-11
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N，N’-二（4-乙氧基羰基苯基）-N’-芐基甲脒的制備方法
（專利號：ZL 201310401572.6） 簡介：本發(fā)明公開一種N,N’-（4-乙氧基羰基苯基）-N’-芐基甲脒的制備方法，屬于芐基甲脒類化合物制備技術領域，主要用作紫外線吸收劑。本發(fā)明方法采用對氨基苯甲酸乙酯為原料，經過甲酰化、縮合、N-烷基化的合成路徑制備出N,N’-（4-乙氧基羰基苯基）-N’-芐基甲脒產品。本發(fā)明具有如下顯著優(yōu)點：縮短了整個反應流程的時間，提高了總收率；甲酰化和縮合反應中后處理中濾液可以回收再利用，節(jié)約成本；最終產品的收率可穩(wěn)定在65%～70%，有利于工業(yè)化生產。
安徽工業(yè)大學
2021-04-11