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光活性功能软材料（制备、性能与应用）|| 光响应性超分子聚合物
摘要： 根据Meijer及其同事在其开创性综述[1]中的定义，超分子聚合物是由小分子单元通过可逆且具有方向性的非共价相互作用聚集而成的聚合物组装体，从而在溶液和本体状态下表现出聚合物特性[1-5]。由于其主链形成过程具有可逆性，与常规聚合物相比，超分子聚合物作为高度刺激响应型聚合物材料受到了广泛关注。毋庸置疑，超分子聚合物在"聚合度"方面对温度变化（主要源于熵效应）和溶剂介质（主要源于焓效应）具有高度响应性。这种对外部环境的高度响应性不仅促进了对温度和溶剂依赖型超分子聚合物体系的探索，还推动了对这些参数调控的超分子聚合过程的分析[6]。从技术角度看，超分子聚合物相比常规聚合物还具有另一优势：无需使用任何化学试剂即可在非常温和的条件下进行聚合。这使得单体设计更加灵活，并能将多种功能分子引入超分子单体中。
关键词： 刺激响应性、光响应性、超分子聚合物、聚合反应、非共价相互作用
更新于2025-09-23 15:21:01
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非共价相互作用调控的二维有机半导体薄膜：分子自组装、电子与光学特性及电子器件
摘要： 过去几十年来，基于有机半导体（OSCs）的电子和光电器件因其在大面积、低成本、柔性、可穿戴及可植入设备领域的显著竞争力而受到深入研究。其中许多产品已进入日常生活，如有机发光二极管显示器、便携式有机太阳能电池和有机场效应晶体管。OSCs器件的性能取决于超分子组织结构（取向、形貌）以及不同界面（有机/电极、有机/电介质、有机/有机）上依赖超分子组织的能级排列。本综述重点探讨非共价相互作用对有机薄膜分子自组装、其电子与光学特性以及器件性能的影响。从多种OSCs在不同界面相互作用强度基底（金属、绝缘体、半导体）上的生长出发，论证了分子-基底及分子间相互作用对薄膜组织结构的决定性作用。总结了若干影响固态有机材料能级的非共价相互作用，主要包括诱导贡献、静电相互作用、能带色散及界面偶极。同时讨论了有机分子特定聚集态中的激子耦合及其对光学特性的相应影响。最后阐述了弱分子间相互作用对器件性能的影响。
关键词： 分子自组装、光学性质、非共价相互作用、电子性质、电子器件、有机半导体
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过可变形碳硫键实现晶体多构象控制以调控单重态-三重态发光
摘要： 多年来，晶体态发光体在光电子学领域备受关注，但晶体层面的激发态调控仍受限于控制手段的匮乏。我们报道了单重态-三重态发射特性可通过晶体构象畸变进行深度调控。以氟代四芳基硫代苯发光体为原型，发现不同结晶过程中会形成多种分子构象?？杀湫蔚奶?硫键本质驱动了分子构象畸变并改变堆积模式，配合多样的非共价相互作用，实现了荧光与磷光波段的比例调节。该内禀策略进一步应用于固态多色发射和力致发光，或为智能晶体发光材料设计提供新思路。
关键词： 发光、晶体工程、非共价相互作用、分子堆积、单晶构象
更新于2025-09-23 02:56:03
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2-氨基-4-甲基吡啶和2-氨基嘧啶配体对丙二酸-Cu(II)体系的影响：通过超分子相互作用和光响应特性的研究洞察
摘要： 合成了两种以2-氨基-4-甲基吡啶（配合物1）和2-氨基嘧啶（配合物2）为辅助配体的Cu(II)-丙二酸盐配合物，并通过单晶X射线衍射确定了其结构。辅助配体的改变导致这两种配合物呈现显著的结构差异：配合物1呈现由丙二酸根桥联连接的一维阴离子铜-丙二酸结构单元，而配合物2为单核结构。两种配合物中辅助配体均通过多种非共价相互作用与铜-丙二酸结构单元结合。实验测定了配合物1和2的光学带隙、电导率和光敏性，发现其电学参数值存在显著差异；但在可见光照射下，两者的电学参数值均提升数倍，其中配合物1的光敏参数值高于配合物2。通过密度泛函理论计算对配合物1进行理论验证以支持实验结果。
关键词： 2-氨基嘧啶、电导率、Cu(II)-丙二酸盐配合物、密度泛函理论、2-氨基-4-甲基吡啶、光学带隙、非共价相互作用、光敏性
更新于2025-09-16 10:30:52
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解开钙钛矿太阳能电池分子空穴传输材料的结构-性能关系
摘要： 阐明分子半导体电子性质背后的结构基础与微观机制，对提升钙钛矿太阳能电池性能的材料设计至关重要。本文通过两个双(4-甲氧基苯基)氨基端基修饰三种共轭准线性片段（9,9-二甲基-9H-芴、9,9-二甲基-2,7-二苯基-9H-芴和2,6-二苯基二噻吩[3,2-b:2',3'-d]噻吩），构建了结构简单的分子半导体Z1、Z2和Z3，其晶体分别属于单斜、三斜和单斜晶系。基于原子间量子理论和能量分解分析，计算了单晶中提取的多种密堆积二聚体的非共价相互作用模式与能量，并测算了这些二聚体的转移积分、重组能、质心距离及单晶能带结构，从而确定空穴传输的理论极限与微观传输图景。溶液成膜体系的联合X射线衍射与空间电荷限制电流测试表明，结晶度是决定薄膜空穴迁移率的主导因素。光电子能谱与光致发光测量显示，Z3与钙钛矿增强的界面相互作用可缓解空穴提取驱动力降低的不利影响。对比研究表明：具有适当HOMO能级排列与高薄膜迁移率的分子半导体Z3可用于高效钙钛矿太阳能电池，实现20.84%的优异光电转换效率，甚至高于Spiro-OMeTAD参比器件的20.42%。
关键词： 电荷复合、钙钛矿太阳能电池、分子晶体、非共价相互作用、结晶度、电荷传输、有机半导体
更新于2025-09-16 10:30:52
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石墨烯量子点与寡噻吩的相互作用：一项全面理论研究
摘要： 石墨烯/聚噻吩复合材料广泛应用于多种光电器件及领域，例如作为电容器和太阳能电池的电极材料，但其结构与电子性能之间的分子级详细关系尚未明晰。我们采用包含寡聚噻吩（长度达13个单体）夹持的石墨烯纳米片和纳米带模型体系，通过密度泛函理论研究了这些复合材料。通过计算光学带隙、紫外-可见光谱、态密度，并基于约化密度梯度分析非共价相互作用进行研究。前沿分子轨道分析表明，随着石墨烯浓度增加，光学带隙显著减小，这一特性可通过使用更大尺寸纳米带来调节石墨烯比例实现。该发现对这些材料的器件设计具有重要启示。
关键词： 紫外-可见光谱、复合材料、光学带隙、石墨烯、非共价相互作用、密度泛函理论、聚噻吩
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于含咪唑基和羧基双官能配体的两种超分子结构的合成、晶体结构及光致发光性质
摘要： 通过分别将相应的金属盐CdCl2·2.5H2O和NiCl2·6H2O与2-(1H-咪唑-4-基)苯甲酸(HL1)和3-(1H-咪唑-4-基)苯甲酸(HL2)反应，合成了两种新的超分子结构[Cd(L1)2(H2O)]n (1)和[Ni(L2)2(H2O)]n (2)，并通过单晶X射线衍射、红外光谱、元素分析和粉末X射线衍射(PXRD)进行了表征。HL1和HL2配体均去质子化为L1?和L2?阴离子，与Cd(II)和Ni(II)原子配位形成二维(2D)层状结构。从拓扑学角度看，复合物1是一个具有(4,4)sql拓扑的2D网络，而复合物2是一个典型的63-hcb拓扑网络。复合物1在室温固态下表现出强烈的浅蓝色发光。
关键词： 超分子结构、非共价相互作用、光致发光特性
更新于2025-09-11 14:12:44
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细胞穿透肽非共价负载热激活延迟荧光纳米颗粒用于时间分辨发光成像
摘要： 具有长激发态寿命的发光探针和纳米粒子（NPs）是时间分辨生物成像的关键要素。通常，细胞膜作为生理屏障会阻碍许多非天然化合物的摄取。制备兼具高细胞膜穿透性和生物相容性的成像试剂仍面临重大挑战，尤其是对具有长寿命发光特性的非金属NPs而言。本研究设计了一种两亲性细胞穿透肽F6G6(rR)3R2，用于跨细胞屏障转运疏水性荧光团。三种经典热激活延迟荧光（TADF）分子（4CzIPN、NAI-DPAC和BTZ-DMAC）能在水溶液中与F6G6(rR)3R2自组装形成分散性良好的NPs。这些NPs不仅细胞毒性低且易于穿透细胞膜，其长寿命TADF特性更使其适用于含氧环境中的时间分辨发光成像。该发现极大拓展了细胞穿透肽仅通过非共价相互作用递送分子及NPs的应用范围——相比共价修饰，这种策略更为灵活便捷。
关键词： 细胞穿透肽、发光探针、时间分辨生物成像、纳米颗粒、非共价相互作用、热激活延迟荧光
更新于2025-09-04 15:30:14
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一种新型有机非线性光学晶体：肉桂酰脯氨酸的合成、物理化学及量子化学研究
摘要： 合成了肉桂酰脯氨酸，并通过溶液缓慢蒸发法生长出晶体。该晶体属于三方晶系，空间群为非中心对称的P31。比较了单晶X射线数据计算几何结构与实验几何结构。采用Hirshfeld表面分析法研究分子间相互作用，并使用原子间作用力理论（AIM）计算其实空间函数，通过非共价相互作用分析可视化等值面。通过紫外-可见光谱分析晶体的光学透光性，发现该晶体在可见光范围内具有良好的透光性，其下截止波长为326 nm。光致发光光谱中观察到369 nm处的宽发射峰。采用傅里叶变换红外光谱技术分析官能团，并对比实验与理论振动频率值。热重-差示扫描量热研究表明该晶体在375°C以下具有热稳定性。以KDP为参比进行Kurtz-Perry粉末二次谐波分析，结果显示该晶体的效率是KDP的1.08倍。通过理论计算获得分子的二阶极化率张量及二阶极化率理论值，并与实验极化率值进行对比。
关键词： 非共价相互作用（NCI）、晶体生长、赫什菲尔德表面分析、肉桂酸、QTAIM、第一超极化率
更新于2025-09-04 15:30:14