學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)(2020年第1期:廈門大學(xué)洪文晶教授)
應(yīng)材料與化學(xué)學(xué)院夏帆教授和李輝教授的邀請(qǐng),廈門大學(xué)洪文晶教授來我校做學(xué)術(shù)報(bào)告。
報(bào)告題目:?jiǎn)畏肿与妼W(xué)表征:從分子器件到反應(yīng)研究
報(bào)告時(shí)間:2020年1月6日(周一)上午10:30
報(bào)告地點(diǎn):未來城材化樓110室
專家簡(jiǎn)介:洪文晶,廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院和固體表面物理化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室閩江學(xué)者特聘教授,化學(xué)工程與生物工程系系主任,主要從事碳基電子器件研究和工業(yè)智能研發(fā)。入選國(guó)家青年人才計(jì)劃并主持“優(yōu)青”、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題等國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目。作為通訊作者帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在Nat. Mater.、Sci. Adv.、Chem.、Nat. Commun.(5篇)、J. Am. Chem. Soc.(5篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(10篇)等國(guó)際期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇,并應(yīng)邀在國(guó)際權(quán)威綜述期刊Acc. Chem. Res.和Chem. Soc. Rev.等發(fā)表綜述。參與籌建福建省能源材料科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室并主持了其中的亞洲首座無噪音超精密加工與表征實(shí)驗(yàn)室,擔(dān)任廈門市柔性電子研究院執(zhí)行院長(zhǎng),并牽頭組建了四個(gè)上百萬級(jí)的校企聯(lián)合研發(fā)中心。
報(bào)告摘要:
碳基分子電子器件研究是一個(gè)旨在探索未來信息技術(shù)的材料和器件基礎(chǔ)、融合化工、化學(xué)、物理、電子、信息科學(xué)等學(xué)科前沿的交叉學(xué)科。在這一前沿交叉領(lǐng)域領(lǐng)域,我們發(fā)展了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全套分子器件電輸運(yùn)表征技術(shù)和精密科學(xué)儀器方法,基于自主研發(fā)科學(xué)儀器的靈敏度優(yōu)勢(shì),對(duì)吡啶(Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 173)、金屬雜芳香環(huán)(J. Am. Chem. Soc., 2017, 139, 14344)、吡咯(J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 531)、碳硼烷(Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 10601)、甲氧基苯(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, ASAP)、鈣鈦礦晶胞(Nat. Commun. 2019,ASAP)等不同材料體系電子輸運(yùn)性質(zhì)的構(gòu)效關(guān)系開展了深入探索,揭示了分子器件中量子干涉效應(yīng)的普遍性和獨(dú)特性(Acc. Chem. Res., 2019, 52, 151邀請(qǐng)綜述)。在此基礎(chǔ)上,我們發(fā)展了可在離子液體中動(dòng)態(tài)制備分子器件的芯片技術(shù),以此制備了基于相消量子干涉效應(yīng)、亞閾值擺幅顯著超越傳統(tǒng)分子器件的單分子電化學(xué)晶體管器件(Nat. Mater., 2019, 18, 364)。
我們也積極探索單分子電學(xué)測(cè)量技術(shù)在反應(yīng)過程研究中的應(yīng)用。采用單分子電學(xué)測(cè)量技術(shù)研究了吩噻嗪衍生物原位生成自由基反應(yīng)(Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 13061),發(fā)現(xiàn)了電導(dǎo)差異可以用于監(jiān)測(cè)單分子反應(yīng)過程;而后,我們采用Dihydroazulene/Vinylheptafulvene光敏分子作為模型體系,通過對(duì)單分子事件的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)展了基于單分子電學(xué)測(cè)量的分子計(jì)數(shù)新儀器技術(shù),并發(fā)現(xiàn)單分子尺度化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)過程與宏觀反應(yīng)體系存在顯著區(qū)別(Nat. Commun., 2017, 8, 15436)。為進(jìn)一步理解這一差異,我們將單個(gè)分子定向地連接在兩個(gè)電極之間,發(fā)現(xiàn)單分子器件兩端高達(dá)108V/m的定向電場(chǎng)對(duì)于反應(yīng)軸與電場(chǎng)方向存在夾角的化學(xué)反應(yīng),其反應(yīng)速率有超過一個(gè)數(shù)量級(jí)的顯著提升(Sci. Adv., 2019, 5, eaaw3072)。這一通過單分子電學(xué)測(cè)量的新儀器技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于諸如可逆化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物分析(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 3869)、固液界面的吸附能測(cè)量(Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 14534)等多個(gè)研究領(lǐng)域。
材料與化學(xué)學(xué)院
納米礦物材料及應(yīng)用教育部工程研究中心
2020/1/6