标题: 西北工业大学黄维 [打印本页]
作者: xiuxi 时间: 2017-9-26 09:49
标题: 西北工业大学黄维
黄维，男，汉族，1963年5月生于河北，1983年8月参加工作，北京大学毕业，研究生学历。1992年1月获理学博士学位，博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，中国科学院院士，有机光电子学家，俄罗斯科学院外籍院士。
现任西北工业大学常务副校长、党委委员、党委常委。
人物履历
1979年9月，进入北京大学化学系学习，先后获得理学学士、硕士和博士学位，求学期间，曾任第二十届中华全国学生联合会主席。
1992年1月，任北京大学化学系教师、党委副书记。
1993年12月，赴新加坡做博士后研究。
1995年4月起，参与创建新加坡材料研究院。（主持建设了纳米材料与技术和有机电子与器件等领域的实验基地和科研团队，其后在新加坡国立大学任教。在新加坡工作期间，参与创建“国际信息显示学会”新加坡－马来西亚分会并担任共同主席。）
2001年9月，受聘复旦大学"特聘教授"。
2002年2月，创建复旦大学先进材料研究院。
2006年6月，交流至南京邮电大学任副校长、党委常委。
2010年2月，获批建设"有机电子与信息显示国家实验室培育基地"。
2011年10月，当选为中国科学院院士。
2012年7月，调任南京工业大学校长、党委副书记。
2016年10月28日，黄维教授当选为俄罗斯科学院外籍院士。
2017年6月，任西北工业大学常务副校长、党委委员、党委常委。
学术贡献
在SCI索引杂志上发表学术论文600余篇，同行引用逾13000余次（h因子：59），以第一发明人身份获授权或已公开美国、新加坡和中国发明专利200余项，在国内外培养了包括4名教育部"长江学者"特聘教授、5名国家"杰出青年科学基金获得者"、5名"973"首席科学家、4名国家特聘专家、4名国家"优秀青年科学基金获得者"和12名教育部"新世纪优秀人才"等在内的100余位博士、硕士和博士后。
学术兼职
中国科学院信息技术科学部常委、国家自然科学基金委员会信息科学部专家评审组成员、江苏省化学化工学会第十一届理事会理事长，Advanced Materials等杂志编委，新加坡国立大学、南洋理工大学、北京大学等的名誉、客座或兼职教授。
兼任Advanced Materials、Progress in Polymer Science、《中国科学》、《物理化学学报》、《高分子科学》、《高分子学报》、《影像科学学报》、《中国邮电科学学报》等国内外学术期刊（顾问）编委。
社会兼职
中国欧美同学会归国留学人员联谊会第六届常务理事、江苏省侨联第六届委员会副主席、江苏省青联第十届委员会副主席、南京留学人员联谊会会长、南京市海外联谊会名誉会长等。
人物荣誉
南京市"十大科技之星"（2009年）、全国优秀科技工作者（2010年）、中国产学研合作促进奖（2012年）、江苏省"五一"劳动奖章（2013年）、第四届中华优秀出版物奖（2013年），江苏省科学技术进步奖二等奖（2008年、2009年）、江苏省科学技术奖一等奖（2010年）和二等奖（2012年），江苏省第十二届哲学社会科学优秀成果奖一等奖（2012年）。
国家特聘专家，教育部"长江学者"特聘教授，国家"杰出青年科学基金"获得者，国家"973计划"项目首席科学家，2013年度国家自然科学奖二等奖"有机半导体的设计原理、高效制备与光电器件"第一完成人。
2014年1月，南京工业大学黄维院士获国家自然科学奖二等奖。获奖项目为“有机半导体的设计原理、高效制备与光电器件”。
2014年10月，中国科学院院士、南京工业大学校长黄维教授荣获2014年度何梁何利基金“科学与技术进步奖”。
2015年7月，南京工业大学校长黄维院士获颁谢菲尔德大学名誉博士学位，是首位华人获此殊荣。
2016年5月，南京工业大学校长黄维院士获俄罗斯科学院名誉博士学位。
2016年12月，南京工业大学黄维院士基于“高效钙钛矿发光器件研究”项目入选2016年度“中国高等学校十大科技进展”。
作者: manyibu 时间: 2018-3-18 10:17
本帖最后由 manyibu 于 2018-3-18 11:44 编辑
超长有机磷光新策略构筑氢键有机芳香骨架
近年来，发光的多孔材料在化学传感、生物成像、照明显示以及三维光学存储等方面得到广泛的应用，因而备受关注。这类材料主要包括金属有机骨架（MOFs）、共价有机骨架（COFs）和氢键有机骨架（HOFs）。芳香配体加上金属组分可以有效促进系间窜越，使MOFs材料既能发荧光、又能发磷光。而无金属的共价有机骨架和氢键有机骨架材料轨道耦合较弱、非辐射跃迁较强，只表现出荧光发射。磷光的长发射寿命可以消除生物体自发背景荧光的干扰，而且能够使激子进行长程跃迁，在生物电子和有机光电领域具有很大的应用潜力。氢键有机骨架材料制备条件温和、便于回收，但是目前开发具有超长磷光的氢键有机骨架材料仍然是一个挑战。
近日，南京工业大学IAM团队的安众福教授和黄维院士课题组基于前期“H-聚集稳定三线态激子实现超长磷光”的分子设计思想，首次实现了氢键构筑有机芳香骨架的超长磷光。相关工作发表在国际化学领域顶级学术期刊Angewandte Chemie International Edition 上。目前，已报道的HOF发光材料主要基于分子层间的π-π堆积，不能有效地稳定三线态激子。该团队通过构建分子层内的π-π堆积，在室温条件下成功获得了具有超长磷光的无金属HOF材料。同一种构建单元通过使用不同的溶剂体系获得三种具有超长磷光的氢键有机芳香骨架材料。其中一种材料的磷光寿命长达80 ms，关闭光源后出现肉眼可见达数几秒的黄色超长余辉。该材料的磷光强度随O2浓度的增加而下降，可用于氧气传感。此外，这类HOF材料具有非常优异的热学稳定性，未来在气体吸附等领域应用潜力巨大。
该工作得到科技部973计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金与江苏省“六大人才高峰”计划的支持。
该论文作者为：Suzhi Cai, Dr. Huifang Shi, Zaiyong Zhang, Xuan Wang, Dr. Huili Ma, Nan Gan, Qi Wu, Zhichao Cheng, Kun Ling, Mingxing Gu, Chaoqun Ma, Long Gu, Prof. Zhongfu An, Prof. Wei Huang
Hydrogen-Bonded Organic Aromatic Frameworks for Ultralong Phosphorescence by Intralayer π–π Interactions
Angew. Chem. Int. Ed., 2018, DOI: 10.1002/anie.201800697
作者: manyibu 时间: 2018-3-18 11:44
超长有机磷光新材料体系构筑有机离子晶体
超长有机磷光（utralong organic phosphorescence, UOP）也称作“有机夜明珠”，由于具有超长的激发态寿命，近年来在防伪、有机发光二极管、光学记录、传感、生物成像等方面具有广泛的应用，因而备受人们的关注。目前已经报道的常用超长有机磷光的构筑体系主要包括无定型的主客体掺杂材料、金属有机框架材料（MOFs）、分子晶体等。它们均通过构筑刚性环境限制分子运动，从而减少非辐射跃迁、促进室温磷光发射。其中，晶体是一个典型的刚性环境。目前超长有机磷光晶体材料系统主要集中在分子晶体和MOF晶体，开发全新的材料体系仍然是一个挑战。
近日，南京工业大学先进材料研究院（IAM团队）的黄维院士和安众福教授课题组开发出一类新型的超长有机磷光材料体系，即有机离子晶体。该研究工作发表在国际化学领域顶级学术期刊Angew. Chem. Int. Ed. 上，是黄维院士和安众福教授领导的课题组连续在化学与材料领域国际顶级期刊Nature Materials（2015年）和Advanced Materials（2017年）发表工作之后取得的又一重大科学研究成果。在晶体中引入离子键不仅增加了多重离子间的静电相互作用，不仅限制了分子运动，而且促进了发色团H聚集的有序化排布，极大地抑制了非辐射跃迁、促进超长磷光的发射。同时，改变阳离子可以实现超长磷光发光颜色和发射寿命的调控。他们还进一步实现了基于有机离子晶体的超长有机磷光材料在可视化气体传感中的应用。该工作不仅丰富了超长有机磷光（有机“夜明珠”）的材料体系，对未来的材料设计具有很重要的指导意义，而且极大地拓宽了该类材料在传感领域的应用。
该工作得到科技部973计划、国家自然科学基金和江苏省自然科学基金与“六大人才高峰”的支持。
该论文作者为：Zhichao Cheng, Dr. Huifang Shi, Dr. Huili Ma, Lifang Bian, Qi Wu, Long Gu, Suzhi Cai, Xuan Wang, Prof. Wei-wei Xiong, Prof. Zhongfu An, Prof. Wei Huang
作者: liuxuefei 时间: 2018-5-4 09:11
有机/金属有机力致发光材料的研究进展
刘明丽a,b, 吴琪b, 史慧芳b, 安众福b, 黄维a,b,c
a 内蒙古大学化学化工学院 呼和浩特 010021;
b 南京工业大学 先进材料研究院 国家江苏先进生物与化学制造协同创新中心 江苏省柔性电子重点实验室 南京 211800;
c 西北工业大学 陕西省柔性电子研究院 西安 710072
Progress of Research on Organic/Organometallic Mechanoluminescent Materials
Liu Minglia,b, Wu Qib, Shi Huifangb, An Zhongfub, Huang Weia,b,c
a College of Chemistry and Chemical Engineering, Inner Mongolia University, Hohhot 010021;
b Key Laboratory of Flexible Electronics & Institute of Advanced Materials, Jiangsu National Synergetic, Innovation Center for Advanced Materials, Nanjing Tech University, Nanjing 211800;
c Shanxi Institute of Flexible Electronics, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072
摘要 有机/金属有机力致发光材料因具有外力作用诱导产生发光的独特性质，其在冲击力、应力、张力或压力等作用力的传感以及显示、照明及成像等领域具有巨大应用潜力，近年来引起了人们广泛关注.综述了自1980年以来的有机/金属有机力致发光材料（稀土金属有机配合物材料、过渡金属有机配合物材料、纯有机小分子材料和纯有机聚合物材料）和发光机理方面的研究进展，最后提出了有机/金属有机力致发光所面临的挑战与未来发展方向.
基金资助:项目受中国国家基础研究973计划（No.2015CB932200）、国家自然科学基金（Nos.51673095和61505078）、江苏省自然科学基金（No.BK2015064）和江苏省“六产业高层次人才”（XCL-025）资助.
作者简介: 刘明丽,目前主要研究工作为超长有机磷光材料与有机电致发光主体材料合成及性能研究;吴琪,目前主要研究工作为超长有机磷光材料与有机电致发光主体材料合成及性能研究;安众福,他的研究课题主要集中在有机电子器件,包括有机光电材料与器件,超长有机磷光材料及其应用;黄维,主要研究方向为柔性电子材料与器件、纳米材料和纳米技术等.
作者: wuai 时间: 2018-5-11 10:45
黄维院士、赖文勇教授团队在Advanced Materials发表柔性电子最新综述：可印刷透明导电薄膜研究进展
印刷电子技术是一项通过印刷方式实现光电子器件制备的技术，在开发低成本、大面积、柔性化光电器件方面展现出巨大的优势。作为光电子器件的关键部件，透明导电薄膜至关重要，广泛应用于信息显示、固体照明、光电转换等光电子产品（例如，有机发光二极管、触摸屏、电子书、电子纸、有机太阳电池等）。通常使用的透明导电薄膜为氧化铟锡（ITO），但其在材料成本、加工方式以及柔性化等方面展现出较大的劣势。随着柔性电子的快速发展，对透明导电薄膜的性能也提出了新的要求，如高柔性、轻薄便携等。因此，设计开发新型透明导电薄膜并实现简单快速大面积低成本制备凸显为亟待解决的关键科学技术问题。将印刷电子技术与新型透明导电材料（例如，银纳米线、银网格、石墨烯、碳纳米管、导电聚合物等）相结合，可为低成本、大面积、柔性化透明导电薄膜的制备提供新的解决方案。
最近，我校黄维院士、赖文勇教授团队系统总结了近年来印刷电子技术在发展透明导电薄膜方面的最新研究进展。作者以柔性电子器件应用为导向，分析了印刷方式制备低成本、大面积、柔性化透明导电薄膜的重要性，随后从印刷墨水的配制、基底处理、图案化过程、后处理以及典型应用等几个方面对透明导电薄膜进行了介绍，并对可印刷透明导电薄膜的机遇与挑战进行了讨论。论文第一作者为我校青年教师李东东，该文章发表在Advanced Materials（影响因子：19.791）。
参考文献
Dongdong Li, Wen-Yong Lai,* Yi-Zhou Zhang, Wei Huang,* Printable transparent conductive films for flexible electronics, Advanced Materials, 2018, DOI: 10.1002/adma.201704738.
作者: luke 时间: 2018-7-3 08:23
日前，东盟工程与技术科学院（ASEAN Academy of Engineering and Technology）召开年度全体会员大会，增选产生新一批科学院院士，中国科学院院士、西北工业大学常务副校长黄维成功当选外籍院士。
东盟工程与技术科学院旨在汇集东南亚地区对工程与技术作出显著贡献的杰出科学家，促进各国和地区单边及多边交流与合作，推进东盟国家科学与技术的发展。黄维院士此次当选是东盟工程与技术科学院对其在柔性电子学、特别是有机光电子学这一融合物理学、化学、材料科学与工程、电子科学与技术、光学工程、生命科学等学科领域所获突出的学术成就的高度认可。
黄维院士是国际上最早从事聚合物发光二极管显示研究并长期活跃在有机光电子学、柔性电子学领域的知名学者之一，他在构建有机光电子学科的理论体系框架、实现有机半导体的高性能化与多功能化、推进科技成果转化与产业化方面做了大量富有开拓性、创新性和系统性的研究工作，是中国有机光电子学科的奠基人与开拓者。他以第一或通讯作者身份在《自然•纳米技术》（Nature Nanotechnology）、《自然•光子学》（Nature Photonics）、《自然•材料》（Nature Materials）、《自然•通讯》（Nature Communications）等SCI主流学术期刊发表研究论文560余篇，国际同行引用逾30000余次。获美国、新加坡和中国发明专利授权200余项，出版了《有机电子学》、《生物光电子学》等学术专著。现为中国科学院院士，俄罗斯科学院外籍院士、名誉博士，教育部“长江学者”特聘教授，国家“杰出青年科学基金”获得者，国家特聘专家，国家“973”项目首席科学家，亚太地区工程组织联合会(FEIAP)副主席（候任主席），英国谢菲尔德大学名誉博士，亚太材料科学院院士，英国皇家化学会会士，美国光学学会会士，国际光学工程学会会士，国家自然科学奖及何梁何利基金“科学与技术进步奖”得主，成果曾经入围“中国高等学校十大科技进展”。
作者: xinkaishi 时间: 2018-8-8 08:34
Chem. Soc. Rev.: 二维发光材料：制备、性能和应用
在过去十几年中，得益于科研工作者的不懈努力，二维材料在基础研究和技术开发等方面都取得了巨大的进步。其中，如过渡金属硫化物、黑磷等无机二维发光材料由于其独特的电子学、光学和光电特性而受到越来越广泛的关注。研究人员通过调整二维材料的层数、设计其介电环境以及形成合金、创建范德华异质结构等方法来调节它们的物理性质，而这些性质的调控使此类材料衍生出许多新颖的发光特性，从而拓展了它们在照明、成像和传感方面的潜在应用。近几年，随着二维材料版图的进一步扩展，如二维聚合物、金属-有机框架和有机-无机杂化钙钛矿等二维有机和有机-无机杂化材料也以低成本、化学多功能性和溶液加工性等优点成为热点研究对象。尤其重要的是，此类二维材料的组成和结构可以在分子层面进行合理的设计和可控的修饰，进一步拓展了它们性能的可调节性与应用范围。
近日，西北工业大学的黄维院士与南京工业大学的黄晓教授、陈永华教授（共同通讯）联合在Chem. Soc. Rev.上发表综述文章，题为：Two-dimensional light-emitting materials: preparation, properties and applications。第一作者为王志伟博士和仇晶晶硕士。作者将二维发光材料归纳为三大类，即二维无机发光材料、二维有机发光材料和二维有机-无机杂化发光材料，并对其制备、性质及应用进行了点评。作者阐述了每一类材料的制备方法并讨论它们的结构和化学性质，特别对结构与发光特性之间的关系进行了重点讨论。最后，作者对二维发光材料目前的潜在应用以及发展中的挑战和未来机遇进行了展望。
作者: yuandong 时间: 2018-8-9 08:44
南工大黄维院士课题组J. Am. Chem. Soc.: 通过分子自组装增强超长有机磷光材料的发光效率和磷光寿命
通过三线态电子辐射跃迁产生的有机磷光，凭借其较长的发光寿命、较高的量子产率和较大的斯托克斯位移，在光电和生物领域获得了广泛关注。目前室温磷光的实现主要是通过无机化合物和有机金属络合物，比如Ir, Pt和Ru的配合物。但由于贵金属的高成本和有限的存量，越来越多的研究集中在不含金属的纯有机磷光材料上。然而，由于较弱的自旋轨道耦合，较快的三线态非辐射弛豫速度和由于其他未知原因所导致的猝灭因素，纯机材料很难获得超长磷光。目前，科研工作者主要通过两种方法来获得有机磷光：一是通过引入芳香羰基化合物、杂原子和重原子增加自旋轨道耦合；二是通过构建晶体、主客体掺杂、构建金属有机框架等方法抑制三线态电子的非辐射跃迁。尽管近年来无金属的室温有机磷光材料取得快速发展，但是兼顾高效率和超长寿命的无金属有机磷光材料的发展依然存在诸多挑战。
近日，南京工业大学黄维院士和安众福教授通过三聚氰胺和芳香羧基在水溶液中的自组装制备了超长有机磷光材料。通过多种分子间相互作用形成的超分子框架，可以构建刚性很强的三维网络将原子固定在其中，在有效减少三线态电子非辐射跃迁的同时，促进系间窜越。所获得超分子有机框架可实现长达1.91秒的发光寿命和24.3%的磷光量子效率。该成果以题为"Simultaneously Enhancing Efficiency and Lifetime of Ultralong Organic Phosphorescence Materials by Molecular Self-assembly"发表在J. Am. Chem. Soc.上。
作者: jidianqi 时间: 2018-12-17 12:50
黄维团队AFM：迅速结晶制备高效二维钙钛矿太阳能电池
黄维院士团队提出了一种由溶剂调控快速结晶，实现高质量2D钙钛矿薄膜制备的策略。研究发现，溶剂，例如，二甲基乙酰胺（DMAC），DMF和DMSO具有不同的极性和沸点，对晶体结构和相分布几乎没有影响，但显着影响结晶动力学，晶体生长取向和2D钙钛矿结晶度。DMAC铵盐具有低极性和合适的沸点，与铅的配位弱，易于逃逸，其能够加速2DRP钙钛矿。基于DMAC制备的电池获得12.15％效率。
Qiu J, et al. Rapid Crystallization for Efficient 2D Ruddlesden–Popper (2DRP) Perovskite Solar Cells[J]. Advanced Functional Materials, 2018.
DOI: 10.1002/adfm.201806831
https://doi.org/10.1002/adfm.201806831
作者: yiqun 时间: 2018-12-26 17:27
近日，我校常务副校长、柔性电子研究院首席科学家黄维院士在巴基斯坦科学院院士大会选举中正式当选为该院外籍院士。此次当选是黄维院士继中国科学院院士、俄罗斯科学院外籍院士、亚太材料科学院院士、东盟工程与技术科学院外籍院士后的新的学术荣誉。
黄维院士是我国有机（光）电子学科和柔性（光）电子学科的奠基人与开拓者，在构建有机光电子学科的理论体系框架、实现有机半导体的高性能化与多功能化、推进科技成果转化与战略性新兴产业方面做了大量富有开拓性、创新性和系统性的研究工作。他以第一或通讯作者身份在Nature、Nature Materials、Nature Nanotechnology、Nature Photonics、Nature Communications、Advanced Materials、Journal of the American Chemical Society等SCI学术期刊发表研究论文700余篇（h因子为99），国际同行引用43000余次，是材料科学和化学学科全球高被引学者，获授权美国、新加坡和中国专利260余项。黄维院士曾多次获得国家自然科学奖二等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、教育部自然科学优秀成果奖一等奖、江苏省科学技术奖一等奖等奖励，其科研成果曾入选“中国高校十大科技进展”。
据悉，巴基斯坦科学院正式成立于1953年，是巴基斯坦最高学术机构，负责向巴基斯坦政府提供科技发展及科学教育的咨询。根据巴基斯坦科学院的规章，院士从对科学作出原创性卓越贡献的科学家中提名推荐，并通过严格评审程序、最终由院士大会选举产生。巴基斯坦本国院士的总人数上限为100人，且在任何一年内增选的本国院士不得超过5名；外籍院士总人数的上限为30人，且在任何一年内增选的外籍院士不得超过3名。该院目前有93名院士、29名外籍院士，其中的华人外籍院士包括诺贝尔物理奖获得者丁肇中院士和中国科学院院长白春礼院士等。
中国和巴基斯坦自1951年正式建立外交关系以来，两国一直维持“好邻居、好朋友、好兄弟、好伙伴”的全天候战略合作伙伴关系，黄维院士此次当选巴基斯坦科学院外籍院士，维护和传承了中巴友谊，特别是在科研与教育领域推动中巴友好合作迈向更高水平、更深层次、更广空间。同时，将极大地提升和促进西北工业大学与巴基斯坦高等院校的全面战略合作。
作者: yiqun 时间: 2018-12-26 17:28
2018年12月18日，我校常务副校长、柔性电子研究院首席科学家黄维院士受邀出席中国电子学会第十次全国会员代表大会并当选为第十届理事会副理事长。
黄维院士是我国有机（光）电子学科和柔性（光）电子学科的奠基人与开拓者，在构建有机光电子学科的理论体系框架、实现有机半导体的高性能化与多功能化、推进科技成果转化与战略性新兴产业方面做了大量富有开拓性、创新性和系统性的研究工作。他以第一或通讯作者身份在Nature、Nature Materials、Nature Nanotechnology、Nature Photonics、Nature Communications、Advanced Materials、Journal of the American Chemical Society等SCI学术期刊发表研究论文700余篇（h因子为99），国际同行引用43000余次，是材料科学和化学学科全球高被引学者，获授权美国、新加坡和中国专利260余项。曾多次获得国家自然科学奖二等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、教育部自然科学优秀成果奖一等奖、江苏省科学技术奖一等奖等奖励，其科研成果曾经入选“中国高校十大科技进展”。
中国电子学会（The Chinese Institute of Electronics，CIE）成立于1962年，以“尊重知识，尊重人才，尊重创造”为宗旨，倡导“团结、创新、求实、奉献”精神，全力组织学术研究、培养科技人才、推动产学融合、开展国际交流。目前学会共有专业分会49个，专家委员会13个，工作委员会8个，编委会1个，覆盖半导体、计算机、通信、雷达、导航、微波、广播电视、电子测量、信号处理、电磁兼容、电子元件、电子材料等电子信息科学技术的所有领域。
作者: ouyu 时间: 2019-6-27 16:48
自上世纪30年代起，抗生素的发现挽救了无数人的生命。然而近年来，由于对抗生素的不当使用导致病菌耐药性的急剧滋生，可以对抗多种抗生素的“超级细菌”的出现，迫切需要我们开发可对抗多重耐药菌的新型抗菌药物。通过破坏细菌细胞质膜的抗菌肽（AMP）被认为是可以在“后抗生素时代”与超级细菌作斗争的潜在新药。然而人工合成的抗菌肽虽然具有优异的抗菌活性，但往往具有较高的哺乳动物细胞毒性和较低的选择性，阻碍了它们在生物医学领域的应用。为了弥补其不足，西北工业大学黄维院士团队李鹏教授课题组近期通过点击化学设计和合成了一类具有高选择性的阳离子抗菌肽多糖聚合物，可以在保持与原有抗菌多肽相当的抗菌活性的同时，大大降低溶血毒性。此外，该肽多糖聚合物还具有不诱导病菌耐药性、低细胞毒性等优点，并且在一个小鼠急性全身细菌感染脓毒症模型中展现了其在生物医学领域的应用前景。这一成果近期发表在Biomacromolecules上（DOI：10.1021/acs.biomac.9b00179）。
为了克服传统合成抗菌多肽的高毒性和较低选择性等问题，李鹏教授课题组关注和研究存在于微生物细胞壁中的肽聚糖及其模拟物（肽多糖），并取得了系列成果（Adv. Mater., 2012, 24(30): 4130-4137、Polym. Chem., 2017, 8(7): 3788-3800）。本研究中，科研人员合成了一系列具有不同疏水和亲水（阳离子）氨基酸比例的、不同葡聚糖分子量的以及不同接枝度的肽多糖聚合物。这些肽多糖聚合物分子与微生物细胞壁中的肽聚糖结构相似，具有优异的广谱抗菌性能，对革兰氏阳性菌（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌）、革兰氏阴性菌（大肠杆菌、铜绿假单胞菌）以及真菌（白色念珠菌）具有广谱的抗菌性能（最小抑菌浓度31.25-250 μg·mL-1）。另外，所接枝的多肽分子由N-羧基-α-氨基酸酐（NCA）阴离子开环聚合法制备，接枝过程由巯基-烯（Thiol-ene）点击化学实现，其方法简单便捷、可以实现大规模的模块化制备（图1）。
作者: manmanyou 时间: 2019-7-21 09:30
2019年6月29日上午，由亚太工程组织联合会主办，中国科学技术协会和西北工业大学承办的亚太工程组织联合会第27届全体大会暨第5届国际学术研讨会在西安开幕。在本届大会上，黄维院士代表中国科协正式履新亚太工程组织联合会主席一职，这是国际科技组织首次在中国境内进行主席履职。
来自新加坡、马来西亚、印度、缅甸等21个国家及地区的200余名代表参加了这场国际学术交流盛事。本届国际学术研讨会将以“工程教育资质互认”为主题，具体探讨如何发展“一带一路”沿线国家的工程教育、如何推动“一带一路”沿线国家之间工程师和学生的交流、以及如何提升“一带一路”沿线国家与其他国家之间工程教育资质互认等问题。
亚太工程组织联合会（FEIAP）是亚太地区重要的工程组织之一，2017年11月，现任西北工业大学常务副校长的黄维院士应邀赴泰国参加东盟地区工程组织联合会第35届大会与亚太工程组织联合会第9届理事会，经中国科协推荐、工信部党组批准，正式当选为亚太工程组织联合会副主席和候任主席。黄维院士将着力构建、制定亚太及“一带一路”区域工程教育培训标准，推广中国工程技术人员在沿线国家的资质互认，深化中国科技工作者对全球科技治理体系改革的参与，从而提升中国在重要国际组织的影响力，为全球治理体系改革贡献中国智慧和中国方案。
作者: haha 时间: 2019-9-19 20:01
中国科学院院士、西北工业大学柔性电子研究院首席科学家黄维与南京工业大学先进材料研究院教授安众福带领团队在有机长余辉发光领域再次取得重大突破性进展，设计并开发了一系列新型聚合物长余辉材料。相关成果9月18日在线发表于《自然—通讯》，黄维、安众福为该论文的通讯作者。
长余辉发光是指发光材料撤去激发光源后，仍能持续发光数秒至数小时的一种发光现象。长余辉发光材料俗称“夜明珠”，即使在黑暗中也能发出夺目的光芒，被古代帝王奉为稀世珍宝。
长余辉发光材料被广泛应用于夜间应急指示、仪表显示、光电子器件以及国防军事等领域，特别是近年来凭借其长寿命、大的斯托克斯位移以及丰富的激发态性质，被用于防伪、加密以及生物成像等一些前沿科学领域。
与无机长余辉材料相比，室温有机长余辉材料具有较好的生物相容性、导电性，以及成本低廉、结构易修饰等优点，备受人们关注。近几年，有机长余辉材料发展迅速，然而这类材料主要集中在晶体小分子和主客体掺杂体系，由于晶体小分子体系的结晶性、主客体掺杂体系相分离等问题，材料的实际应用受到限制。聚合物材料具有柔性、质轻、可旋涂、可拉伸等诸多优势，在柔性电子领域展现出巨大应用潜力。
然而，如何实现聚合物材料的长余辉发光是该领域的挑战之一。针对这一问题，黄维、安众福带领的科技创新团队提出，通过离子键锁定发光单元，在聚合物共价键的协同作用下，实现了离子型聚合物的长余辉发光，发射寿命长达2.1 s。实验数据和理论计算表明，此类聚合物材料具有室温长余辉的原因是离子键抑制了发光单元的非辐射跃迁。该设计理念不仅适用于芳香型的聚合物材料体系，也适用于非芳香型的聚合物材料体系。
此外，他们还首次报道了激发波长依赖的聚合物长余辉发光现象，实现余辉颜色从蓝到橙颜色可调。并且，此类材料在温度高达170摄氏度下，依然可以保持可视化长余辉发光。
这一研究成果赋予传统聚合物材料新的性能，加之材料来源广、成本低，在柔性显示、照明、数据加密以及生物医学等领域具有很大的应用前景。
作为国际上有机长余辉发光的开拓者，黄维团队一直致力于对有机长余辉发光新材料的开发、新机理的研究以及新应用的探索，继在单一组分有机半导体中实现长余辉发光、进而首次实现单一有机晶体材料下的多彩长余辉发光之后，此项研究成果再次实现长余辉发光领域的重大突破。
该研究工作得到了国家重大科学研究（973）计划、国家自然科学基金委面上项目、江苏省杰出青年科学基金等项目的支持。
相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41467-019-11749-x
作者: lanri 时间: 2019-10-29 20:26
在二次电池负极的研究当中，具有空心和纳米片结构的金属氧化物/硫化物电极材料不但能够缩短离子的传输路径，提供更多的活性存储位点，还可以缓冲电极材料在充放电过程中产生的体积膨胀，进而改善电池的循环稳定性与倍率性能。但是，这一类材料往往具有较大的空隙结构，会降低电极材料整体的振实密度，从而影响到电池的体积能量密度。因此，针对空心结构，一些研究人员通过制备出具有多壳层、非对称微纳结构的材料，来缓解这一问题。但是如何减少纳米片结构产生的无用体积浪费，目前还很少有相关的报道。
另一方面，从电极材料的反应原理来看，以合金-去合金过程与氧化还原反应进行离子存储的材料会产生较大的体积变化，因此“预留足够的应力缓冲空间”就显得十分必要。但是以TiO2为代表的嵌入型离子存储材料，其充放电过程中产生的体积变化本身很小（TiO2在锂离子嵌入-脱嵌过程中的体积变化小于4%）。所以在这一类材料的设计过程中，我们就只需要考虑到“优化传输路径”与“提供活性位点”，并且尽可能降低“预留缓冲空间”这一结构特征的不利影响。
针对上述问题，西北工业大学黄维院士、南洋理工大学于霆教授、南洋理工大学&香港城市大学张华教授课题组，在国际材料学顶级期刊 Advanced Materials上发表了题为“Heterostructured TiO2 Spheres with Tunable Interiors and Shells toward Improved Packing Density and Pseudocapacitive Sodium Storage”的论文（DOI：10.1002/adma.201904589），第一作者是许鑫博士与陈博博士。该工作以TiO2作为钠离子电池负极的研究对象，通过对反应条件的控制，得到了三种具有代表性的TiO2微球（实心微球TiO2-S，具有较大纳米片壳层的yolk-shell微球TiO2-YB，具有较小纳米片壳层的空心微球TiO2-HS）。由于纳米片尺寸的缩减，相比较于TiO2-YB，相同质量的TiO2-HS具有更高的振实密度。此外，由于合理的结构设计，TiO2-HS具有更好的倍率性能与循环稳定性，这一实验结果也通过详细的动力学分析与密度泛函理论(DFT)计算加以证实。
作者: diyuhei 时间: 2019-11-11 17:18
南京邮电大学黄维院士团队通过低温退火原位构建了基于PEDOT： PSS/ PEDOT： PSS-VOx的梯度异质结（GHJ），并将其用作倒置PSC的HTL。通过在旋涂过程中将少量三异丙氧基钒氧化物异丙醇溶液掺入PEDOT：PSS溶液中而制造的这种GHJ结构可以有效地促进电荷分离并提高电荷提取效率，从而在使得PSC的Voc达1.02 V，并且效率（PCE）升到18.0％。
由于在主要在HTL的表面上形成高功函数VOx之后，与PEDOT： PSS层相比，疏水性更高的表面和更低的酸度，基于GHJ的PSC表现出出色的长期稳定性。这些结果说明了在使用有机VOx前体的梯度结构中原位形成的VOx修饰的HTL的明显优势，为构建高效高效且稳定的倒置PSC的GHJ提供了重要指导。
Insitu Construction of Gradient Heterojunction using Organic VOx Precursor forEfficient and Stable Inverted Perovskite Solar Cells
https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S2211285519309516
作者: cuihuo 时间: 2020-1-7 23:50
用发光能量供体/受体对在生物底物上进行双标记，可设计探针，此探针可提供FRET读数以检测相互作用对象。然而，共价结合的发光体会产生空间位阻和非特异性相互作用，这可能会扰乱生物识别。在此，黄维院士等人设计了一种高灵敏度和特异性的“识别后标记”传感方法，其中发光体标记发生在生物识别之后。以切割酶caspase-3为例，其中四肽基序Asp-Glu-Val-Asp(DEVD)为可切割底物，铱(Ⅲ)络合物和罗丹明衍生物为能量供体/受体对，研究了caspase-3在溶液和凋亡细胞中的催化活性。
在DEVD四肽的氨基和羧基末端分别修饰了叠氮化物和GK-降冰片烯，通过两个独立的无催化生物正交反应实现了供体/受体的双标记。由于罗丹明衍生物的胞内FRET，铱(Ⅲ)络合物的磷光寿命在双标记时被猝灭，并且短肽被caspase-3催化裂解时其磷光寿命显著延长。有趣的是，在“识别后标记”传感方法中，寿命响应的灵敏度和效率要高得多。分子对接分析表明，空间位阻和非特异性相互作用部分抑制了caspase-3对DEVD底物的生物识别。光致发光寿命成像显微镜显示了caspase-3在凋亡细胞中的催化活性。寿命分析不仅证实了细胞内生物正交双标记和催化裂解的发生，而且还能显示了两个动态过程发生的程度。
QiWu, Kenneth Yin Zhang, Peiling Da, et al. Bioorthogonal “Labeling after Recognition” Affording an FRET-Based Luminescent Probe for Detecting and ImagingCaspase-3 via Photoluminescence Lifetime Imaging. J. Am. Chem. Soc., 2019.
https://doi.org/10.1021/jacs.9b12191
作者: suiyu 时间: 2020-4-12 17:37
由西北工业大学宁波研究院组织申报，黄维院士负责的“高性能OLED热活化延迟荧光（TADF）材料研发”获工业和信息化部正式批复，课题经费预算为2557万元，研制周期为三年。
该课题将聚焦TADF能量转移机理、高效稳定的TADF发光材料等方面研究，开发发光波长涵盖红光、绿光以及蓝光的系列TADF材料，解决国内OLED面板企业严重依赖国外进口材料的尴尬局面。
作者: jiajia 时间: 2020-6-6 20:11
近年来，有机无机杂化钙钛矿因其优异的光电性能为人们广泛研究，其认证光电转化效率已达到25.2%。然而有机无机体系中的有机成分的存在使其高温下容易挥发分解，影响着材料的热稳定性，阻碍了其进一步的工业化生产。全无机钙钛矿（CsPbX3 , X = Cl, Br, I）可以解决材料的热稳定性问题，然而这一体系器件的光电转化效率距理论效率还有很大提升空间。近几年研究人员提出很多优化策略比如界面优化、掺杂等，用于提高无机钙钛矿的光电转转化效率，但目前的研究重点关注于钙钛矿膜或最终的器件结构，而对前驱体溶液化学的研究较少。
针对这个问题，近日，黄维院士与陈永华教授团队报道了新型离子液体MAAc制备高效稳定的CsPbI3-xBrx器件。通过MAAc离子溶剂调控钙钛矿组分相互作用的策略，结合简单的一步旋涂法在空气环境中制备器件效率17.10%的稳定的全无机钙钛矿太阳能电池。钙钛矿组分中Pb-O相互作用和MAAc与PbI2之间的N-H…I氢键的形成，这是获得高质量钙钛矿薄膜的原因，因此器件具有良好的性能参数。此外，所发现的相互作用使钙钛矿前驱体溶液和最终的钙钛矿薄膜都表现出良好的稳定性。
相关研究工作以“Tailoring Component Interaction for Air-Processed Efficient and Stable All-Inorganic Perovskite Photovoltaic”为题发表在Angewandte Chemie International Edition。
文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202004256
作者: blind758 时间: 2021-2-26 17:17
可穿戴柔性应变传感器在智能医疗、电子皮肤、人机操控等领域展示出巨大的优势和应用前景。近年来，金属性二维导电纳米材料已在电阻型可拉伸应变传感器中得到了广泛的探索和应用。然而，可用于高性能应变传感器的金属性二维导电纳米材料的种类有限，并且其对力学信号的传感性能需要进一步增强。大应变区间、高灵敏度、快响应速度和长耐久度成为了柔性可拉伸应变传感器的主要需求。此外，基于应变传感器的人机操控领域的应用场景设计、信号无线传输和人—机实时控制同时也为柔性智能传感器在该领域的进一步应用提出了新的挑战。前期，西北工业大学和南京工业大学黄维院士、朱纪欣教授团队制备了高性能金属性VN/CNTs气凝胶混合物，并将其设计成适用于微小应变的高灵敏度、高耐久度和高响应速度的柔性应变传感器，成功应用于实时的人机操控系统和多种人体物理信号的探测（Nano Lett. 2020, 20, 3449−3458. DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00372）。
针对以上问题，为进一步拓宽可用于高性能柔性智能传感器的金属性导电纳米材料的种类，提升器件性能并丰富人机操控应用场景，黄维院士、朱纪欣教授团队提出一种高效、安全的可控“脱氧-氮化”策略，实现了高性能金属性的氧掺杂氮化矾（VNO）纳米片的制备。由于VNO具有高导电性和二维纳米形貌，基于其制备的可拉伸应变传感器具有大应变区间、高灵敏度、快响应速度和长耐久度的优异性能。制备的应变传感器可以实时捕获人体的各种生理信号，并且成功应用于无线智能车实时控制系统。此外，通过设计VNO功能层的厚度，器件还可以充当弹性导体，证明了其在弹性导体应用中的可行性。该研究成果以题为“Stretchable and ultrasensitive intelligent sensors for wireless human–machine manipulation”发表在国际著名期刊Advanced Functional Materials（DOI: 10.1002/adfm.202009466）上，第一作者为博士研究生张洪健。
作者: laity09 时间: 2021-5-5 11:13
近期，由北京大学物理学院“极端光学创新研究团队”朱瑞研究员、龚旗煌院士与西北工业大学涂用广副教授、黄维院士，中国科学院空天信息创新研究院徐国宁研究员组成的三校（院）联合研究团队，系统总结了钙钛矿光伏电池在空间环境多种极端因素（包括电子辐射、质子辐射、紫外线辐照、伽玛射线辐射、高真空光照、高低温循环等）下的稳定性情况以及空间飞行试验任务，并讨论了钙钛矿光伏电池面向空间应用的挑战及展望。相关成果以“Perovskite Solar Cells for Space Applications: Progress and Challenges”为题发表在国际学术期刊Advanced Materials上。
左：光伏技术在空间环境中的各种应用平台；右：空间环境中影响钙钛矿光伏电池性能的主要因素
为了探索和认知宇宙空间，人类开发了多种航空和航天飞行器，它们大多采用光伏电池技术作为能源供给系统为飞行器提供动力。其中典型代表有：太阳能飞机、平流层飞艇、国际空间站、地球同步卫星、“天问一号”火星探测器等。宇宙空间环境区别于地面环境，其存在大量极端环境因素，具体如下：
第一，高真空度。国际空间站所处空间的大气压约为10-5至10-6 Pa。
第二，强紫外光照。空间和临近空间环境真空度高，可吸收紫外线的臭氧含量稀少，从而使得太阳辐射强度高达136.7 mW/cm2且紫外线部分占比更高。
第三，极端温度。由于缺乏大气对辐射的阻挡和导热，空间和临近空间环境温差巨大。在阳光直射的情况下，航天器的温度可高达100~130°C，而在没有阳光的情况下，温度又低至-200~-150°C。
第四，高能粒子辐射。空间和临近空间环境还存在由宇宙射线和太阳耀斑产生的高能粒子射线（如电子、质子和伽玛射线等）。
以上临近空间的极端环境对钙钛矿光伏电池的稳定性提出了新的挑战。面对极端环境，空间光伏技术必须具有较高的光电转换效率、较高的能质比和长期的稳定性。文章综述了钙钛矿光伏材料与器件在以上极端环境中的表现，相比于晶体硅和砷化镓光伏电池，钙钛矿光伏电池具有独特优势。最后，文章对钙钛矿光伏技术在空间环境中面临的新挑战进行了总结，并展望了适用于空间环境的钙钛矿光伏技术发展方向。
本文的第一作者/共同第一作者为西北工业大学涂用广副教授、北京大学吴疆博士和中国科学院空天信息创新研究院徐国宁研究员。西北工业大学涂用广副教授、黄维院士和北京大学朱瑞研究员、龚旗煌院士为论文通讯作者。该工作得了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、纳光电子前沿科学中心、北京大学长三角光电科学研究院、极端光学协同创新中心、“2011计划”量子物质科学协同创新中心、西北工业大学、中国科学院空天信息创新研究院、中国科学院临近空间科学实验系统等单位的大力支持。
前期，三校（院）联合研究团队于2018年8月在我国内蒙古地区进行了光伏电池高空科学气球标定试验。将钙钛矿光伏器件负载在高空气球上，研究其在距地面35公里的临近空间极端环境下的稳定性情况。最终获得临近空间实际工作环境下器件维持其初始效率95%以上的稳定性数据。相关成果发表在Science China-Physics, Mechanisc&Astronomy（《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版）上，并被选为2019年第7期封面文章和2020年度优秀论文。
《中国科学：物理学 力学 天文学》英文版62卷7期封面
我国“十四五”规划建议中提出，强化发展“空天科技”等多项空间科技前沿领域。在空天科技领域研究中，需要保证各种航空航天器的平稳飞行和持久作业，这将需要大力发展适用于空间环境的新型能源技术。三校（院）联合研究团队将继续在基础研究、工程技术等领域开展面向空间应用的钙钛矿光伏技术研究，助推新型钙钛矿光伏技术的发展，助力我国对临近空间的开发。
参考文献：
1. Perovskite Solar Cells for Space Applications: Progress and Challenges. Advanced Materials.Adv. Mater., 33, 2006545(2021).
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202006545
2. Mixed-cation perovskite solar cells in space. Sci. China Phys. Mech. Astron., 62, 974221 (2019).
https://link.springer.com/article/10.1007/s11433-019-9356-1
作者: tianjiao 时间: 2021-7-9 16:12
金属卤化物钙钛矿发光二极管（LED）具有可低温溶液制备、高效率、高亮度等优点，在照明与显示领域具有很大的应用潜力。目前，近红外和绿光钙钛矿已经实现了高亮度下的高效率器件，然而蓝光和红光器件的亮度还较低，限制了钙钛矿LED在全色显示领域的应用。通常有两种方法可以实现蓝光钙钛矿，一种是基于低维钙钛矿材料的量子限域效应，但是这类材料的导电性差，在高激发强度下的效率滚降严重，不利于实现高亮度器件；另一种是基于氯溴混合的三维钙钛矿，但是混合卤素钙钛矿的相分离问题制约了器件效率和稳定性的提升。因此，如何实现高亮度、发光稳定的蓝光钙钛矿LED仍是亟待解决的难题。
鉴于此，西北工业大学黄维院士和南京工业大学王建浦教授、王娜娜教授团队与剑桥大学Richard H. Friend教授和Rachel A. Oliver教授课题组合作，利用高分辨的阴极发光显微技术揭示混合卤素钙钛矿的相分离始于制备的初始薄膜存在的纳米尺度的相分离（图1）。并且，通过用质谱分析前驱体溶液，发现初始薄膜的纳米尺度相分离是由前驱体溶液中卤素分布不均匀引起的。通过引入一种阳离子表面活性剂（四苯基溴化膦，TPPB），并结合非离子表面活性剂Tween，可以显著提高混合卤素在钙钛矿前驱体溶液中的分布均匀性（图2），从而获得卤素分布均匀的钙钛矿薄膜，最终有效抑制了混合卤素钙钛矿薄膜的相分离
作者: easy 时间: 2022-4-1 18:50
研发面向未来智能机器人的第四代半导体是建立超越摩尔定律与重塑集成电路形态的战略路径。在众多半导体和电子材料中，有机半导体具有可精密合成、结构多样性、多功能集成、机械柔性与高生物相容性等优点，在大面积、超薄与可穿戴光电器件方面具有广阔的应用前景。然而，目前有机半导体与无机半导体相比，元器件性能仍然较低。长期以来，人们希望通过分子优化和分子设计来改变这一现状。尽管取得了巨大的进展，仍没有根本上改变，其代表性问题就是该领域众所周知的世界难题就是电泵浦激光无法实现。从物理原理角度分析，有机半导体具有特殊的电子与激子行为归结于分子特性，这意味着有机半导体尺度的分子局限是导致类无机光电行为不能实现的根源。
近日，我院黄维院士和解令海教授团队面对有机半导体的世界性难题，分析了有机半导体的分子局限，提出了有机半导体的跨尺度设计，以题为 “Cross-scale Synthesis of Organic High-k Semiconductors based on Spiro-gridized Nanopolymers”发表在Research上 (Research, 2022, 9820585, DOI: 10.34133/2022/9820585)，总结了“有机纳米聚菱形格：类无机光电特性的新一代有机半导体材料”的研究成果。
受人观尺度的剪式升降机（Scissor Lift）、菱形可伸缩挂衣架模型（Retractable coat hanger）以及电动伸缩门（Electric shrink gate）和分子世界的双链DNA结构的启示，设计了新一代有机纳米聚合物，即有机纳米聚菱形格或者称之为有机纳米聚螺格。该类一维度共价纳米有机材料不仅展示了结构新颖、合成简单，而且在物化与光电特性表现出卓越的特性。在10-105Hz范围内，该类聚螺格拥有介电常数高达8.43，接近无机宽带隙GaN半导体（9.0），这说明经过纳米螺格子化策略改造π-分子系统后形成的有机纳米聚合物有望展现出类无机半导体材料的光电属性。
图1.纳米聚螺格的结构与合成路径
首先，借助原创的格子化学平台，他们设计了A2B2型纳米合成子，实现了跨尺度的聚格子化聚合反应合成了有机纳米聚合物——聚螺格（NPSGs，图1），其双键模式有利于降低聚格主链的构象熵与构象缺陷，从而展现出特殊的共价纳米有序化效应，有效地克服了分子纳米尺度的限制从而传递偶极极化、实现高介电物理电学特性。
在物化与光电特性方面研究发现，该聚螺格的重复单元为26（格数25）、Mark-Houwink 指数为1.175，借助同步辐射小角X射线散射技术探索其骨架分形维度为~0.8，证明其聚螺格为刚性的线性骨架，同时获得了其持续链长的实验值（~41 nm）。通过光学测试，发现其光学能隙（Eg）随着持续链长增加而下降（从3.33 eV降至~3.11 eV），这就表明了共价纳米尺度效应可能有利于其π打断型骨架的激子离域。该纳米聚螺格薄膜即使处于无定型态，借助空间电荷限制电流方法，发现仍然具有3.94 × 10-3 cm2 V-1 s-1的空穴迁移率（图2），该数值已几乎超越所有共轭打断骨架甚至共轭骨架分子的迁移率水平（无定型状态下）。通过温度依赖的迁移率变化计算出该纳米聚螺格具有超低的能量无序度σ = 46.6 meV，验证了纳米聚螺格的共价纳米有序化效应能降低载流子输运过程中的能量损耗与缺陷态，从而提高了载流子迁移率，此外作者还测量了单分子电导，其导电率约为~2.8 nS，明显低于大部分全共轭分子线，暗示了在低能耗分子纳米器件与电路方面具有潜在优势。
而后，作者发现纳米聚螺格可借助高度刚性骨架提高偶极极化作用，从而展现出高介电常数特征（k = 8.43），该特征可作为重要的介电掺杂剂应用于有机场效应晶体管。最后，将其和PS共混调控晶体管的介电层，发现PS:NPSG（10:1）时并五苯的空穴载流子迁移率可以超过0.90 cm2/V.s，进一步证明了高介电NPSG材料的优势。
聚格子化策略将成为一种极其有用的跨尺度合成化学来分层次调节有机纳米聚合物的性质，这为挑战物理光电性能极限与打破半导体器件性能纪录，提供了一条崭新的道路。有机半导体的格子化学重塑了电活性的共价骨架链接方式，通过这种聚格子化型分子集成技术，将有望研发出兼有高性能、多功能、智能化以及普遍化为四大特征的有机纳米聚合物半导体，并最终实现有机半导体向第四代半导体的跨越，助力柔性电子、纳米电子、有机机电一体化融合实现有机智能机器人的智造发展需求。
作者: rongshuxia 时间: 2023-9-23 17:42
随着人工智能芯片不断发展，人工神经网络算力要求日益庞大。目前作为ANN计算的硬件主要是基于处理器与内存运算单元分离的冯-诺伊曼架构，ANN计算需要涉及内存和处理器之间的快速数据传输，故基于冯-诺伊曼架构的计算在数据传输阶段浪费了大量时间和能量。所以对于神经网络计算，模仿人脑神经元和突触工作机制的神经形态系统可以有效地解决上述问题，从而实现高效的存算一体化。基于电化学金属化（ECM）的有机双端忆阻器具有非易失性、阻态可编程性、高集成密度和低成本制造等优势，引起国内外研究者们的广泛关注和研究。目前，基于有机双端忆阻器已经通过可编程的高低阻态与可调传导路径实现了一系列复杂的神经形态计算应用，包括高速的并行计算、构建高性能脉冲神经网络等。然而，传统ECM机制忆阻器多由离子型导电丝控制，表现出活性层内随机的离子传输和导电丝生长，以及单一的忆阻行为，导致不完善的器件特性，如可靠性问题，包括有限的循环耐久性、器件阻态分布混乱、和器件均一性较差，因而极大限制了基于ECM机制忆阻器在大规模集成与神经网络等领域的应用。因此，构建具有可控离子传输及导电丝生长的高性能有机忆阻器具有十分重要的科学意义和应用价值。
针对这一关键科学问题，南京邮电大学材料科学与工程学院/有机电子与信息显示国家重点实验室黄维院士、仪明东教授带领的团队提出了一种由溶液加工的有机聚合物聚（N-乙烯基咔唑）(PVK)和强电子受体7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷（TCNQ）构成体异质结有机忆阻器，该器件创新性的引入顶电极Ag和TCNQ之间高效的氧化还原配位反应，且在电场作用下可通过金属离子Ag+与TCNQ氰基（C≡N）之间配位键的断裂和形成精准调控Ag+迁移，进而器件具备了低操作电压（0.55 V/-0.21 V）、低功率（2.07×10-5 W），稳定的开关循环（104次）与长时间的阻态稳定性（104秒）。不仅如此，团队还利用不同极性的溶剂调节TCNQ分子域分布及分子域相分离程度，从而改变导电丝生长形貌，获得了稳定的多阶存储行为及易失性阈值切换行为，丰富了器件的忆阻行为，并且利用器件多阶特性实现突触功能模拟，在基于单层感受器模型（SLP）的神经网络中获得84.7%图像高识别精度。进一步基于阈值切换行为模拟神经元的双向动态电位发放功能。故此工作有效地从分子基团配位角度解决了当前ECM忆阻器不可控离子迁移及忆阻功能单一等难题。另外，团队利用一系列系统表征，包括拉曼光谱及成像技术（Raman）、X射线衍射（XRD）、深度剖析X射线光电子（XPS）和原位纳米级导电原子力显微镜（C-AFM）直观且详细的揭示了器件内部工作机理，验证了分子域调控离子迁移的动力学过程。该项研究将推动多功能离子型忆阻器和生物突触神经元功能模拟的发展，并提供理论指导和技术储备。相关研究结果以“Rationally designing high-performance versatile organic memristors through molecule-mediated ion movements”为题发表在《Advanced Materials》上。南京邮电大学仪明东教授、中山大学王来源教授和南京邮电大学黄维院士为共同通讯作者，张韬硕士为论文第一作者。
该项目得到了国家自然科学基金、江苏省有机电子与信息显示协同创新中心、江苏省优势学科等基金项目的支持。
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