有机功能材料与器件课件
1.功能材料概论 PPT课件
1.1.2 功能材料的概念
功能材料是指通过光、电、磁、热、化学、生化 等作用后具有特定功能的材料。
在国外，常将这类材料称为功能材料(Functional Materials)、特种材料(Speciality Materials)或精细材料 (Fine Materials)。
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功能材料涉及面较广，具体包括光、电功能，磁功 能，分离功能，形状记忆功能等等。
根据材料所要求的性能不同，材料设计可以从电子、光子 出发．也可从原子、原子集团出发，可以从微观、显微到宏观
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一、金属功能材料设计
金属功能材料按性能分主要包括磁性、电性、力学、声 学、热学、光学、化学、生物功能材料和特种功能材料。
金属功能材料的功能设计主要有以下两个方面。 (１)寻找具有特定功能的金属材料。 (２)利用各种金属材料的特性，制备符合使用要求的合金。
输
材
输
入
料
出
材料的功能显示过程是指向材料输入某种能量，经 过材料的传输或转换等过程，再作为输出而提供给外部 的一种作用。
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功能材料按其功能的显示过程又可分为 一次功能材料和二次功能材料。
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Ａ、一次功能
当向材料输入的能量和从材料输出的能量属于 同一种形式时，材料起到能量传输部件的作用。材料 的这种功能称为一次功能。 以一次功能为使用目的的材料又称为载体材料。
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一般认为，新材料有晶须材料、非晶材料、超 塑性合金、形状记忆材料、功能陶瓷、功能有机材 料、超导材料、碳纤维、能量转换材料等。
新材料发展的重点已经从结构材料转向功能材料。
功能材料被誉为－－2l世纪人类文明的重要支柱
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1. 绪论
随着时代的发展，人类将进入一个信息时代。为了 解决生产高速发展以及由此所产生的能源、环境等一系 列的问题，更需要用高科技的方法和手段来生产新型的、 功能性的产品，以获得各种优良的综合性能。近年来新 型功能材料层出不穷，得到了突破性的进展。
有机高分子光电功能材料与器件
有机高分子光电功能材料与器件
有机高分子光电功能材料与器件是一类应用广泛的材料，其中包括了有机发光二极管、有机太阳能电池、有机场效应晶体管等，这些器件都具备较高的电光转换效率和较低的制造成本，因而受到了广泛的关注。
有机高分子光电功能材料与器件的制备是一个比较复杂的过程，需要经过多个步骤。
首先，需要选取适合的有机高分子材料，这些材料既要具备较高的电导率和发光效率，又需要耐光性好，稳定性高，易加工等特点。
其次，在制备过程中还需要使用一些添加剂，如共聚物等，来提高材料的性能和可加工性。
在制备器件前，需要对材料进行表征和性质测试，例如利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等手段来分析材料的光学性质；利用扫描电镜、原子力显微镜等手段来观察材料形貌和微观结构等。
最后，才是制备器件的过程。
例如，在制备有机发光二极管时，需要将有机高分子材料涂覆在透明的ITO导电膜上，在其中加入一些掺杂分子，这样可以改变有机高分子的导电性质和荧光颜色。
制作好电极后，通过在电极之间加上适当的电压，就可以将有机高分子材料激发出荧光，从而实现发光二极管的发光效果。
总之，有机高分子光电功能材料与器件是一项非常重要的研究领域，它在显示、照明、能源等领域有广泛的应用前景。
在日后的研究中，我们还需要不断优化制备工艺，提高材料的性能和设备的转换效率，以更好地满足实际应用的需求。
《功能材料》课件
化学气相沉积是利用气态 物质在加热的基材表面发 生化学反应，生成固态沉 积物的制备方法。
电化学沉积是利用电解液 中的离子在电极上发生氧 化还原反应，生成固态沉 积物的制备方法。
溶胶-凝胶法是利用溶液 中的前驱体在加热条件下 发生水解和缩聚反应，形 成凝胶，再经过干燥和热 处理得到固态产物的方法 。
生物法
应用领域拓展挑战
虽然功能材料在某些领域已经得到了广泛应用， 但在其他领域的应用还比较有限，需要进一步拓 展其应用领域。
功能材料的发展前景
01
02
03
广泛应用
随着科技的不断发展，功 能材料的应用领域将越来 越广泛，如能源、环保、 医疗、航空航天等。
创新发展
未来功能材料将不断涌现 出新的品种和性能更优的 材料，如新型高温超导材 料、纳米材料等。
产业升级
随着功能材料产业的不断 发展，将促进相关产业升 级和转型，如智能制造、 新能源等。
THANKS
谢谢
利用功能材料实现高效储能， 如锂离子电池和超级电容器。
电子信息领域
总结词
功能材料在电子信息领域中具有广泛 的应用，涉及集成电路、显示技术、 通信技术等。
集成电路
利用功能材料制造微电子器件，实现 高速、低功耗的集成电路。
显示技术
利用功能材料制造液晶显示器、有机 发光二极管显示器等显示器件。
通信技术
利用功能材料实现高速、大容量的通 信传输，如光纤通信和5G通信。
生物医学领域
总结词
功能材料在生物医学领域中具有重要应用，涉及 医疗器械、药物传递、生物成像等。
药物传递
利用功能材料实现药物的靶向传递和控释，提高 药物的疗效和降低副作用。
ABCD
有机光电功能材料讲座第三讲121页PPT
Functional Materials
Magnetic materials Semiconductor spintronics Fuel cells and related technologies
Terahertz technologies （太赫，相当于百亿赫）
Piezoelectric, pyroelectric and ferroelectric materials Gallium nitride materials, devices and applications DNA nanofabrication Direct write materials Organic polymer electronics – the next revolution
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塑料晶体管
Printable transistor and its building blocks
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Highlight in materials science
The smallest T.V. screen in the would.
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有机电子学 Organic electronics
Organic Light Emitting
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Nano-Materials 纳米材料
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New Foresight Report on Functional Materials
Six new foresight reports have been published by the IOM's Foresight Materials Panel, including "Functional Materials - Future Directions" and, "Smart Materials for the 21st Century". NPL have contributed to the Functional Materials report which includes recommendations on the following areas -
功能材料第一章功能材料概论PPT
焊接加工
通过熔融连接将两个材料连接在一起，适用于金 属材料的连接。
表面处理技术
表面涂层技术
通过涂覆一层或多层涂层来改变 材料表面的性质，以提高耐腐蚀 、抗氧化、耐磨等性能。
表面改性技术
通过物理或化学手段改变材料表 面的化学成分、晶体结构和表面 形貌等性质，以提高表面硬度、 降低摩擦系数等性能。
04
环保化
随着环保意识的提高，功能材料的生产和使用需要更加注 重环保，如使用可再生资源、降低能耗和排放等。
智能化
功能材料正朝着智能化方向发展，如智能材料、自适应材 料等，这些材料能够根据环境变化做出响应，具有很高的 应用价值。
复合化
多种材料的复合使用已成为一种趋势，通过不同材料的组 合，可以获得单一材料无法达到的综合性能。
未来发展方向
01
新材料研发
不断探索和研发新的功能材料，提 高其性能和应用范围。
环保化发展
注重功能材料的环保性能，推动其 可持续发展。
03
02
智能化发展
加强功能材料的智能化研究，开发 更多具有智能响应的材料。
复合化发展
加强多种材料的复合研究，获得更 多具有综合性能的材料。
04
THANKS
感谢观看
环保领域
总结词
功能材料在环保领域的应用主要涉及空气净化、水处理、土 壤修复等方面。
详细描述
功能材料如吸附剂、催化剂、光催化剂等，能够有效降低污 染物排放和提高环境质量，对于解决全球环境问题具有重要 意义。
05
功能材料的发展趋势与挑战
发展趋势
高性能化
随着科技的不断进步，对功能材料的性能要求也越来越高 ，如更高的强度、硬度、耐热性、耐腐蚀性等。
功能材料介绍PPT
从功能上看，材料可以分为结构材料和功能材料。
结构材料—通常指具有力学承载功能的材料。体积 较大，常被称为第一代材料。如建筑材料、机械制造材料， 用于制造工具、机器、车辆，修建房屋、桥梁、道路等。
另一类材料是功能材料。功能材料的概念最早由美国 的Morton与1965年提出。
功能材料——指具有光、电、磁、声、热、化学、生 物等特定功能和性质的材料。用于非承载目的，涉及面很 广。如电阻及导电材料、磁性材料、介电材料、发光材料、 光电材料、电极材料、压电材料、声光材料、电光材料、 磁光材料、超导材料、智能材料、仿生材料等。利用他们 可以制造具有记录、储存、信息传输等功能元器件，在电 子、激光、光电、通信、生物医学等许多新技术领域有广 泛应用。
1、按材料的物理化学属性（化学键、成分）：
无机功能材料 有机功能材料
金属功能材料 无机非金属功能材料（玻璃、陶瓷）
复合功能材料（高分子基、金属基、陶瓷基复性、电性、光学、力学、声学、化学、生物医学、 核功能材料及功能转换材料等。
进一步细分：如光学功能材料包括非线性光学材料、 发光材料、红外材料、感光材料、激光材料等。功能 转换材料包括压电材料、光电材料、热电材料、磁光 材料、电光材料、声光材料、磁致伸缩材料等。
功能材料课件ppt课件
通过物理方法将固体材料转化为气态，再沉积到基材上，如真空镀膜 。
溶胶-凝胶法（Sol-Gel）
通过控制化学反应，将前驱体溶液转化为凝胶，再经过热处理制备功 能材料。
化学合成法
通过化学反应将简单物质转化为复杂物质，如合成高分子材料、复合 材料等。
加工技术
机械加工
激光加工
利用机械力对材料进行切削、磨削等加工 ，以获得所需形状和尺寸的零件或产品。
包括材料的反射率、透射率、折射率 等。这些性能决定了材料在光学设备 和器件中的使用效果。
热性能
包括材料的热导率、热膨胀系数、比 热容等。这些性能决定了材料在热设 备和系统中的使用效果。
03
功能积（CVD）
利用气态物质在固体表面上的化学反应来制备功能材料，如薄膜、涂 层等。
绿色化
随着环保意识的增强，功能材料的制备和应用过程需要更 加注重环保和可持续发展，如使用可再生资源、降低能耗 和减少废弃物排放。
智能化
通过先进的制备技术和结构设计，实现功能材料的智能化 ，如自适应、自修复、自感知等特性，以满足复杂环境和 动态变化的需求。
生物医学应用
功能材料在生物医学领域的应用越来越广泛，如用于药物 传递、组织工程和生物成像等，为医疗健康领域的发展提 供有力支持。
实例
高温超导材料
高温超导材料是指在一定温度下具有超导 性的材料，可用于制造超导线圈、超导电 缆等。
石墨烯
石墨烯是一种新型的二维材料，具有高导 电性、高导热性、高强度等特性，可用于 制造电子元器件、电池电极等。
生物可降解塑料
生物可降解塑料是指在特定条件下能够被 微生物分解为无害物质的塑料材料，可用 于替代传统塑料，减少环境污染。
有机功能材料
比目鱼为了更好的潜伏在海底近距离攻击猎物，改变身体外表颜色与周围环境浑然一体；变色蜥蜴可以将身体变成粉红色、蓝色、红色、桔红色、黄色、绿色、黑色、褐色等而更吸引异性；佩龙树蛙能够将身体变成灰色、褐色、黄色、白色等融入自然环境而不被狩猎者发现。
人类观察自然界中的变色现象，并加以利用，例如士兵用树叶进行伪装，人们四季穿不同颜色的衣服追求舒适，变色眼镜可以保护人的眼睛等。
随着科技的进步，我们已能够有越来越多的方式实现变色，其中变色材料的研究和应用得到广泛的关注。
变色性是指在外界激发源的作用下，一种物质或一个体系发生颜色循环变化的现象。
目前，对于变色材料研究最为广泛的就是光致变色和电致变色光致变色（Photochromism）是指光作为外界的激发源的变色，通常说来就是指材料在适当波长的光照射下可进行特定的化学反应或物理效应，从一个形态转变为另一形态，由于结构变化导致吸收光谱发生明显的变化，而在另一波长的光照射或热的作用下，材料又能恢复到原来的形态图1-1光致变色反应及其吸收光谱示意图1.1.1光致变色材料的分类经过近几十年的发展，科学家已经发现了多种类型的光致变色材料，各种材料的变色机理不尽相同，尤其是无机材料与有机材料存在明显的区别。
无机材料的变色机理主要是电子的转移，有机材料相对复杂一些，包括化学键的断裂与生成、顺反异构体的变化、质子分子内的转移等。
目前，对有机光致变色材料的研究主要集中在俘精酸酐、螺吡喃、席夫碱、二芳基乙烯等类化合物上。
1.1.2光致变色的应用变色前后的化学及物理性质的差异是变色材料应用的基础。
对于光致变色材料来说这些性质包括：吸收光谱、荧光光谱、折光率、氧化还原电位、偶极矩、粘度、旋光性质等，研究人员根据这些性质在光照前后的差异设计不同的应用。
目前，光致变色材料所报道的应用以其改变的物理性质来分，主要集中在基于光物理性质的应用和基于电化学性质的应用。
1.1.2.1基于光物理性质的应用1.1.2.2基于电化学性质的应用第二章含三苯胺单元查尔酮化合物的合成及性能研究三苯胺衍生物是重要的空穴传输材料，作为电致变色材料往往仅使用在聚合物中，合成含三苯胺单元的小分子，并将其制作合适的器件，测试其是否可以作为电致变色材料是本章的主要目的。
有机光电子材料 材物PPT课件
• 利用这种效应可以实现对光波强度、相位、频率、偏振以及传播方向的控制。 • 这类材料一般会具有Pockels电光效应或者Kerr效应 • 获得实际可应用光电材料途径：
➢ 高分子化法 ➢ 小分子结晶化法 有机非线性光学分子（或基团）接枝于高分子链组成新材料是因为要克服染料/ 高聚物主-客体系存在严重性能不稳定性而发展起来的。
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度，从而实现两种载流子在某一确定部位处重合的目的。 • 控制器件内不同层间的能垒高度，如使空穴在达到某一层间时，由于势垒存在而
不易越过，这样就使得电子与空穴的重合易在此处发生。
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有机及高分子电致发光材料
• 空穴传输材料 • 电子传输材料 • 发光层材料 • 电子传输发光层材料
➢ 金属络合物 ➢ 含氮的杂环化合物 ➢ 其他化合物材料
了“部分”电子转移，即电荷转移。（ 表明分子内集团间存在着强互扰作用。）
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基团效应
• 光顺-反异构、发光行为等 • 芪类化合物
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分子的构象效应
• 顺、反式取代导致化合物荧光量子产率不同
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• 双键阻抑有利于荧光发射 • 单键阻抑导致荧光发射大大降低
自去耦导致荧光猝灭或出现双重荧光，A*能引起荧光 增强
• 空穴传输发光层材料 • 掺杂发光物
➢ 绿色掺杂发光物 ➢ 黄色掺杂发光物 ➢ 蓝色掺杂发光物 ➢ 红色掺杂发光物 • 高分子电致发光材料
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有机光信息存储材料的进展
• 次甲基染料 • 酞菁染料衍生物 • 醌式多核芳烃染料 • 金属络合物类的信息记录材料
《功能材料概论》课件
功能材料的特性包括电、磁、热、光、化学、生物等性质，这些性质在特定的外部刺激下会发生改变， 从而实现对外部环境的响应和调控。
分类
根据功能性质，功能材料可以分为电子 功能材料、磁功能材料、热功能材料、 光学功能材料、化学功能材料和生物功 能材料等。
功能材料在水力发电、海洋能利用等领域 应用广泛，如水轮机叶片材料、海洋能转 换材料等。
生物医学领域
生物医学领域概述
功能材料在生物医学领域中具有广泛的应用前景，涉及医疗器械、生 物医用材料、药物载体等多个方向。
医疗器械领域应用
功能材料在医疗器械制造中应用广泛，如人工关节、心脏起搏器等医 疗设备材料。
根据应用领域，功能材料可以分为能源领域 功能材料、环境领域功能材料、医疗领域功 能材料、信息领域功能材料等。
根据材料的组成和结构，功能材料 可以分为金属功能材料、无机非金 属功能材料、有机功能材料和高分 子功能材料等。
02 功能材料的特性与性能
特性
物理特性
功能材料通常具有独特的物理特性，如超导性、半导性、 磁性、光学性能等。这些特性使得功能材料在特定条件下 能够表现出与众不同的性质。
化学特性
功能材料的化学特性包括稳定性、抗氧化性、耐腐蚀性等 。这些特性决定了材料在各种环境下的稳定性和使用寿命 。
生物特性
某些功能材料具有生物相容性，可以用于生物医学领域， 如人工关节、牙齿等。这些材料需要与人体组织有良好的 相容性，以减少排斥反应。
性能
力学性能
功能材料的力学性能包括硬度、 强度、韧性等。这些性能决定了 材料在受力条件下的表现，对于 材料的加工和使用具有重要意义 。
有机功能材料讲义
有机功能材料 第一章 绪论1.1 材料的分类1.2 本课程内容本课程以小分子有机功能材料为主，涉及部分高分子功能材料，功能主要以物理功能中的光、电、磁性能。
有机功能材料是一门新兴学科，属高技术材料。
本课程的具体内容如下：第二章：有机导体及超导体，（10学时），参考书：合成金属导论、功能高分子材料。
本章内容包括：有机导体的基本概念、导电机理、导电化合物的合成、性质、有机超导体以及有机导体的应用前景及在高技术发展中的潜在作用。
有机导体主要介绍两类化合物。
金属材料有机非金属小分子功能材料高分子功能材料 无机功能材料无机非金属大共轭体系化合物（如聚乙炔等）。
电荷转移络合物（CT盐charge transfer salt）课程重点为CT盐，内容包括CT盐的分子结构，常见供体和受体，CT盐的合成方法。
另外，本章还简要介绍有机超导体和有机光导体。
第三章，有机光电材料。
（14学时）。
参考书：光化学基本原理与光子学材料科学、功能高分子材料、本章主要介绍三个方面，光致变色材料、电致发光材料、非线性光学材料。
1 光致变色材料，主要介绍光致变色的原理、光化学反应基本概念、重要光致变色材料的结构及合成方法、光致变色材料研究现状，光致变色材料应用。
2 电致发光材料，主要介绍电致发光机理、材料的结构特征、合成、研究现状及应用。
3 有机非线性光学材料：非线性光学的基本概念，非线性光学材料的特征、有机非线性光学材料的分类及结构特征、研究现状及应用前景。
第四章：液晶材料（8学时）参考书：液晶化学介绍液晶材料的定义、分类、结构特征及用途、液晶材料的合成方法、超分子液晶及其与生命科学的联系。
第五章：有机铁磁体（4学时）参考书：有机固体 本章包括三个部分内容： 1 铁磁体的基本概念。
2 有机铁磁体的理论模型。
3 典型有机铁磁体及应用前景。
第二章 有机导体及超导体讨论题：1 金属与有机化合物的电子结构区别 2 各种不同导体的导电机理 3 微观粒子量子化条件 *一维势箱中粒子的能量：m lhn E 82= ml h n ml h n n E 8)12(8])1[(22+=-+=∆ 电子衍射光的衍射0=∆∞→E l2.1 基本理论 2.1.1导体与绝缘体在外电场作用下，载荷子可以定向移动的物体称为导体。
有机功能材料
比目鱼为了更好的潜伏在海底近距离攻击猎物，改变身体外表颜色与周围环境浑然一体；变色蜥蜴可以将身体变成粉红色、蓝色、红色、桔红色、黄色、绿色、黑色、褐色等而更吸引异性；佩龙树蛙能够将身体变成灰色、褐色、黄色、白色等融入自然环境而不被狩猎者发现。
人类观察自然界中的变色现象，并加以利用，例如士兵用树叶进行伪装，人们四季穿不同颜色的衣服追求舒适，变色眼镜可以保护人的眼睛等。
随着科技的进步，我们已能够有越来越多的方式实现变色，其中变色材料的研究和应用得到广泛的关注。
变色性是指在外界激发源的作用下，一种物质或一个体系发生颜色循环变化的现象。
目前，对于变色材料研究最为广泛的就是光致变色和电致变色光致变色（Photochromism）是指光作为外界的激发源的变色，通常说来就是指材料在适当波长的光照射下可进行特定的化学反应或物理效应，从一个形态转变为另一形态，由于结构变化导致吸收光谱发生明显的变化，而在另一波长的光照射或热的作用下，材料又能恢复到原来的形态图1-1光致变色反应及其吸收光谱示意图1.1.1光致变色材料的分类经过近几十年的发展，科学家已经发现了多种类型的光致变色材料，各种材料的变色机理不尽相同，尤其是无机材料与有机材料存在明显的区别。
无机材料的变色机理主要是电子的转移，有机材料相对复杂一些，包括化学键的断裂与生成、顺反异构体的变化、质子分子内的转移等。
目前，对有机光致变色材料的研究主要集中在俘精酸酐、螺吡喃、席夫碱、二芳基乙烯等类化合物上。
1.1.2光致变色的应用变色前后的化学及物理性质的差异是变色材料应用的基础。
对于光致变色材料来说这些性质包括：吸收光谱、荧光光谱、折光率、氧化还原电位、偶极矩、粘度、旋光性质等，研究人员根据这些性质在光照前后的差异设计不同的应用。
目前，光致变色材料所报道的应用以其改变的物理性质来分，主要集中在基于光物理性质的应用和基于电化学性质的应用。
1.1.2.1基于光物理性质的应用1.1.2.2基于电化学性质的应用第二章含三苯胺单元查尔酮化合物的合成及性能研究三苯胺衍生物是重要的空穴传输材料，作为电致变色材料往往仅使用在聚合物中，合成含三苯胺单元的小分子，并将其制作合适的器件，测试其是否可以作为电致变色材料是本章的主要目的。
有机光电子材料与器件
热蒸发法
定义：通过加热使材料蒸发并凝结在基片上形成薄膜的方法
优点：工艺简单、成本低、适合大面积制备 缺点：难以制备高质量有机光电子材料与器件，需精确控制温度和蒸发 速率 应用：制备有机薄膜晶体管、有机太阳能电池等器件
有机光电子材料与器件的应用 前景
有机光电子材料与器件在显示领域的应用
柔性显示：有机光电子材料与器件的轻便、可弯曲特性使其成为柔性显示技术的理想选择，如 可穿戴设备、折叠屏手机等。
稳定性问题：有机光电子材料与器件在长时间使用过程中容易发生性能衰减。 效率提升：目前有机光电子器件的效率相对较低，需要进一步优化和提升。 生产成本：目前有机光电子材料与器件的生产成本较高，需要实现规模化生产以降低成本。 应用领域拓展：目前有机光电子材料与器件的应用领域相对有限，需要进一步拓展其应用范围。
化学性质：有机 光电子材料的化 学性质较为活泼， 可以通过化学修 饰和掺杂等方式 进行改性，以实 现性能优化和功
能拓展。
物理性质：有机 光电子材料具有 较低的密度、良 好的柔韧性和可 延展性，能够适 应各种不同的应
用需求。
有机光电子材料的化学性质
稳定性：有机光 电子材料具有良 好的热稳定性和 化学稳定性，能 够在高温和化学 环境中保持稳定
有机光电子器件的性能指标
发光效率：有机光电子器件的重要性能指标，指器件发出光子的数量与输入的电功率之比。
稳定性：有机光电子器件在长期使用过程中保持性能稳定的能力，包括化学稳定性、热稳 定性等。
响应速度：有机光电子器件对光信号的响应速度，即器件从接收到光信号到产生电信号所 需的时间。
波长选择性：有机光电子器件对不同波长光的响应能力，即器件在特定波长范围内的透射 或吸收能力。
透明显示：有机光电子材料与器件可以实现透明显示，为窗户、玻璃幕墙等透明材料提供显示 功能。
有机功能材料讲义讲稿
有机功能材料讲义讲稿有机功能材料是一类由有机分子构成的材料，具有特殊的物理、化学和电学特性，广泛应用于电子、光电、传感、荧光和生物等领域。
本文将介绍有机功能材料的种类分类、制备方法和应用。
一、种类分类。
根据有机分子的结构和性质，可以将有机功能材料分为以下几类：1. 共轭聚合物材料：由含有共轭芳香环的单体聚合而成，具有良好的导电性、光电响应性和非线性光学性质，是制备有机光电器件的重要材料。
2. 钙钛矿材料：一类结构类似钙钛矿的有机无机杂化材料，具有很强的光吸收和电荷传输能力，被广泛应用于太阳能电池、光催化和传感等领域。
3. 荧光材料：一类能够发射特定波长的光的有机材料，具有很好的应用前景，如荧光探针、生物成像、LED灯等。
4. 聚合物凝胶材料：由聚电解质、有机小分子和水等组成，具有良好的水凝胶状态和可逆性质，被广泛应用于生物医学、药物传输和纳米粒子制备等领域。
5. 纳米复合材料：由有机分子与无机或有机纳米材料复合而成，具有优异的电磁学、光学和力学性能，是研究纳米科技的前沿领域。
二、制备方法。
1. 化学合成法：包括聚合法、配位化学法和有机无机杂化法等方法，能够在分子层面精确构建有机分子结构，实现定向功能设计。
2. 自组装法：通过分子自组装的方式，构建具有特殊结构和性能的有机材料，如纳米管、纳米线和纳米粒子等。
3. 模板法：利用模板辅助作用，实现有机分子的定向组装和排列，制备具有特殊形态和性质的有机材料，如光子晶体、多孔材料和纳米阵列等。
三、应用领域1. 电子：有机功能材料能够制备出具有良好导电性和光电性能的有机薄膜，应用于有机光电器件、有机场效应晶体管和柔性电子器件等领域。
2. 光电：有机功能材料具有良好光电响应性和光学性能，可应用于光电传感、太阳能电池、有机光发光器件等领域。
3. 生物：有机功能材料具有良好的生物相容性和荧光性质，可应用于生物传感、荧光成像、药物传输等领域。
4. 其他领域：有机功能材料也被广泛应用于催化、分离、纳米粒子制备、材料改性等领域。
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Basic Picture for everyone and everything
——Society–life– methodology–knowledge
Qian Xuesen’s Question “Why do our schools always fail to nurture outstanding talents?”
Smart Technology
• Smart Building and Car
Artificial Skin-Sensors and Actuators
Robotics and Roy
• Kirobo 和 Mirata 一样，都拥有语音识别能力、自然语 言处理能力、速度合成系统和面部识别能力，具备逼真 的肢体语言。它们将参与到世界上首次人和机器人之间 的太空对话试验，另外也能在地球上和孩子一起互动。
• Methodology
• Knowledge
• 系统：画象人生-点@球 • 波粒二象性：分形与四元结构
SFX-方法论-人生观-价值观
• 知识点-SFX in Organic Electronics • 方法论-一个实践的总结，偶然反应，其他现象、规律的发现，自然 之道 • 人生观-二分法-成功与失败的教训总结，劣势翻转之人才 • 价值观-Service是你的价值，contribution 是你的荣誉，社会框架
CMSOD＠ＩＡＭ-重要进展
• 1）有机半导体共性问题之一： 有机半导体分子设计的基础原理 探索以及应用 – 1.1）SFX-based OLEDs – 1.2）PVK-PF-based PLEDs and Polymer Memory • 2）有机器件共性问题之二：溶 液加工工艺方面探索及其水相加 工技术 • 3）有机器件共性问题之三：器 件电极材料以及柔性器件
• 疾病 早期 诊断， • 远程 医疗， • 靶向 药物 治疗， • 病人 看护
国防安全 and Climate change
Carbon/Plastic electronics in 21st Century
Nanote chnolog y
Inform ation
Carbon
Nature products
科技道德行于天下，文化！ 2014-07-19清晨于青岛-解令海
Next Generation Science Standards
• • • • • • • • / E:\XLH-2014-NJ\XIE-Society\001_教学成果奖 002_Next Generation Science Standards-NGSS There are three ways to view the standards: View the NGSS in Disciplinary Core Idea (DCI) Arrangements View the NGSS in Topic Arrangements View and Search the NGSS performance expectations individually The NGSS are composed of the three dimensions from the NRC Framework. Click on the links to the left and see the videos below to learn more about the standards.
In the 21st century, carbon become a key element for the application of information technology.???Biomedicine
Progress in Polymer Science综述文章转载
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在21世纪， 碳成为重要 的信息技术 载体，如果 能把握机会 将重现曾经 美国硅谷辉 煌历程！
• Basic Picture of Organic Molecules • Summary and Assign Homework
Introduction of CMSOD@IAM
自我介绍- CMSOD@IAM团队
•
科学 研究 平台 建设 团队
•
CMSOD
@IAM 人才 培养 服务 社会
建设
•
• 《有机化学》（孔祥文，陈平，解令 海，朱佩珣，化学工业出版社，2010 年2月，ISBN: 978-7-122-07037-1）
《有机化学》教材获“国家十二五规划教材”
人才培养的成果 -林进义博士及其小平团队
SFX及其OLED材料中试研发
• SFX及其OLED材料形成公开十余项专利，目前SFX正在 江苏方圆环球显示技术（盐城）有限公司中试研发。
Conceptual Shifts in the Next Generation Science Standards
Self-similar Epistemology
• Starting from mathematics
Social Networks
当今科学研究与原始创新模式
？？？
科学 技术
文化
Functional Organic Materials & Devices, FOM&D
Outline- FOM&D
• WHY Should You Learn FOM&D –Materials and information • What do FOM&D consists of • Basic relation with other course –The basic courses for FOM&D • Basic requirement and others
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Nature Materials
研究亮点
以“可记忆的聚合 物”为题，指出了 解令海和他的同事 论证了第一个基于 构象转变的有机半 导体非易失性闪存 器件。
VIP评价：Highlighted by Nature Materials and Nature (Asia Materials)
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有机纳米片及其绿色水相薄膜工艺
Organic Electronics
$5 / ft2 Low Capital 10 ft x Roll to Roll Flexible Plastic Substrate Ambient Processing Continuous Direct Printing
Silicon
$100 / ft2 $1-$10 billion < 1m2 Rigid Glass or Metal Ultra Cleanroom Multi-step Photolithography
Frontispieces
• 水相加工方法：基于二维纳米片 的高质量薄膜； • 实现了WORM（一次写入多次读 取）型电存储； • 为有机电存储器件的环境友好工 艺提供一条全新、有效的途径。 Adv. Mater. 2013 doi: 10.1002/adma.201301280.
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尝试螺环芳烃（SAH）写入教材
Information Age——Big Data
• Everything is Everywhere Cloud, Social Service Platform, Mobile • Boundaryless Workplace
后摩尔时代IC的挑战与机遇
• How to challenge by nanotechnology and organic systems
中国能源需求急剧 攀升，已超美国。
1990
2000
2010
2020
2030
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/oiaf/ieo/index.html
Energy— 清洁能源
发展太阳能发电技术是解决未来能源问题的最佳方案！
水利发电 潮汐发电
太阳能发电 风能发电 核能发电
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Health and Medicine
– Society–Life–Methodology–Knowledge
• Functional Organic Materials & Devices, FOM&D
– Function-Organics-Materials-Devices – Difference from Organic Electronics – Basic Reference and Requirements
The chance in CHINA
Passion. Curiosity. Excellence. Integrity
Basic Picture for Everyone
• 南邮与信息时代：硬件-操作 软件-应用软件-业务 • Society • Life
– 文明-宗教-哲学-科学-技术经济 – 无米之炊-一盘散沙-宏伟蓝 图-梦想成真 – 自然辩证法到自由王国 – SFX、材料
C. W. Tang et al, Organic electroluminescence diode, Appl Phys Lett 1987, 51, 913; 2011 Wolf prize winner.
Flexible Products