华东理工制备黑磷高分子功能化材料
近日,化学领域的权威期刊Angewandte Chemie International Edition在线发表了华东理工大学化学与分子工程学院陈彧教授课题组在黑磷高分子功能化领域取得的突破性研究进展。该项工作为黑磷及其衍生物材料的发展及其在光电领域的应用提供了新的技术思路。
作为后石墨烯时代的代表性新型二维层状材料——少层黑磷(few-layer BP)拥有高电荷载流子迁移率(~103cm2V-1S-1),可调的直接带隙(0.3eV~1.5eV),很强的面内各向异性和宽带非线性光学响应性能。其结构独特、性能优越,在场效应晶体管、信息存储、光调制器、激光防护和Q型开关激光器等光电信息领域具有潜在的重要应用价值。然而,黑磷材料具有极强的空气不稳定性(在大气氛围中易迅速降解)和极差的溶解度,极大地限制了黑磷在光电器件领域的应用。针对这些关键技术难题,课题组通过巧妙的化学修饰方法,用功能性高分子材料对黑磷进行表面共价修饰,在国际上首次成功地制备了基于黑磷的可溶性高分子功能材料PDDF-g-BP。由于高分子的覆盖作用以及高分子共价修饰后对黑磷带隙的成功调节,合成的衍生物材料在大气环境中拥有良好的稳定性,能溶于常见的诸如DMF、NMP等有机溶剂,极大地拓展了黑磷材料的应用范围。研究人员以此材料为活性层,成功地制备了三明治结构的信息存储器件。该器件在大气环境下表现出典型的非易失性可重复擦写存储效应,器件开启电压和关闭电压分别为+1.95V和-2.34V,电流开关比达到了104。器件在空气中放置3个月之后依旧能够稳定运行,重现性优良。
该工作获得了国家自然科学基金重点基金、青年基金、中央高校基本业务费、上海市浦江人才计划以及晨光计划的资助。
近日,化学领域的权威期刊Angewandte Chemie International Edition在线发表了华东理工大学化学与分子工程学院陈彧教授课题组在黑磷高分子功能化领域取得的突破性研究进展。该项工作为黑磷及其衍生物材料的发展及其在光电领域的应用提供了新的技术思路。作为后石墨烯时代的代表性新型二维层状材料——少层黑磷(few-layer BP)拥有高电荷载流子迁移率(~103cm2V-1S-1),可调的直接带隙(0.3eV~1.5eV),很强的面内各向异性和宽带非线性光学响应性能。其结构独特、性能优越,在场效应晶体管、信息存储、光调制器、激光防护和Q型开关激光器等光电信息领域具有潜在的重要应用价值。然而,黑磷材料具有极强的空气不稳定性(在大气氛围中易迅速降解)和极差的溶解度,极大地限制了黑磷在光电器件领域的应用。针对这些关键技术难题,课题组通过巧妙的化学修饰方法,用功能性高分子材料对黑磷进行表面共价修饰,在国际上首次成功地制备了基于黑磷的可溶性高分子功能材料PDDF-g-BP。由于高分子的覆盖作用以及高分子共价修饰后对黑磷带隙的成功调节,合成的衍生物材料在大气环境中拥有良好的稳定性,能溶于常见的诸如DMF、NMP等有机溶剂,极大地拓展了黑磷材料的应用范围。研究人员以此材料为活性层,成功地制备了三明治结构的信息存储器件。该器件在大气环境下表现出典型的非易失性可重复擦写存储效应,器件开启电压和关闭电压分别为+1.95V和-2.34V,电流开关比达到了104。器件在空气中放置3个月之后依旧能够稳定运行,重现性优良。该工作获得了国家自然科学基金重点基金、青年基金、中央高校基本业务费、上海市浦江人才计划以及晨光计划的资助。
文章来源:《华东电力》 网址: http://www.hddlzzs.cn/qikandaodu/2020/1216/425.html