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人才队伍

王利祥 研究员

文章来源:    发布时间:2020-08-04
  王利祥 研究员
 
博士生导师,高分子化学
 
 
合成楼103室
 
电话:0431-85262108
传真:0431-85685653
Email:lixiang@ciac.ac.cn
教育和工作经历
1993-至 今 中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室,研究员
1996-1997  美国麻省大学Amherst分校高分子科学与工程系访问学者
1994-1996  德国马普高分子研究所“洪堡”学者
1984-1989  中国科学院长春应用化学研究所,理学博士学位
1980-1984  黑龙江大学化学系,理学学士学位
学术兼职
中国化学会常务理事,应用化学委员会主任委员,吉林省化学会常务理事,应用化学副主编
主要荣誉
2005 吉林省高级专家
2004 新世纪百千万人才工程国家级人选
2002 吉林省第二批省管优秀专家
1997 国家杰出青年科学基金
研究资助
国家自然科学基金(20574067,20474062),科技部“973”(2002CB613401,2002CB613402, 2002CB613404)和“863”(2002AA313090 )项目
研究兴趣
 
研究领域和现状
  1. 光电功能高分子发光材料(PLED材料)
  高分子具有柔顺性好、可溶液或熔融加工的特点,因此共轭光电功能聚合物容易通过溶液旋涂、打印等方式制备发光器件,易和柔性基底集成制备大面积柔性显示器。有鉴于此,我们采用分子工程手段,在分子设计中引入能量转移概念,发展高效发光聚合物、特别是白光发光聚合物。这类发光高分子可通过简单器件结构,获得高效白光,可用于彩色显示和白光照明,并为最终实现下图所示Roadmap的目标提供高性能发光聚合物。目前,我们已获得了系列具有国际最高性能指标的发光聚合物,发表论文受到国际同行广泛关注。2. 高分子薄膜表面形态和稳定性

  

  聚合物发光二极管(PLED)要求具有电子级纯度的发光聚合物材料。目前,国际上发光聚合物主要通过过渡金属催化偶联的方法合成,这一方法虽然可以获得高分子量的聚合物,但由于催化剂杂质难以除去,往往导致器件性能不高,而且性能下降很快。我们通过制备发光大分子单体,采用传统的缩聚聚合方法,获得了系列具有确定发光功能基团的聚醚类发光聚合物。聚合物的发光性能可通过侧链悬挂的发光功能基团进行调节,而聚合物的机械性能和热性能则可通过改变主链聚醚结构控制。这一方法不仅很容易获得高纯度聚合物,而且有望打破国外知识产权封锁,获得具有自主知识产权的发光聚合物体系。设计原理和典型结构如下图。


  2. 小分子发光材料(OLED材料)
  有机发光分子从激发态衰减到基态时可实现发光。在电致发光过程中,大部分有机发光分子发射荧光,只能利用激发态1/4的能量,而一些过渡金属配合物发射磷光,可利用所有激发态能量,理论上发光器件内量子效率可达100%。但是,这类分子的发光效率在高浓度下很低,有很强地浓度淬灭效应,需要和其它匹配材料共混使用。同时,虽然溶液加工方式可充分发挥有机发光材料的优势,但目前可进行溶液加工的高效磷光材料很少。有鉴于此,利用刚性树枝化分子的空间隔离作用和可通过天线效应实现高发光效率,通过合成树枝化核—壳结构的磷光配合物是获得高效有机发光材料的理想方法。我们通过设计与合成具有传输功能的刚性树枝化配体,已经开发了两类溶液旋涂型高效磷光材料,为通过溶液加工制备高效发光器件开辟了新材料体系。在Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Chemistry of Materials等杂志上发表学术论文12篇,申请中国发明专利3项。


  3. 高分子化学传感器
  高分子化学传感器一般由共轭高分子链和受体基团组成。由于共轭聚合物具有共轭的主链结构,因此,电子、激子和电荷能够在聚合物主链上进行有效地传输,任何一个受体及客体的作用都会沿聚合物主链传递给每一个共轭单元,因此和单体相比,它可以将信号放大,这种作用也被称作“分子导线放大作用”。也就是说,高分子化学传感器具有比有机分子化学传感器高的多的检测灵敏度。由于荧光检测简单,灵敏度高,因此,开发高分子荧光化学传感器已成为光电功能聚合物研究的热点之一。这类传感器不仅可应用于检测化学物质,还可以用作生物传感器。我们已开发出3个系列可用于高效检测阴离子和阳离子的高分子荧光化学传感器。如下图所示,带磷酸酯基团的聚芴可高选择性地检测微量Fe3+。

主要代表性论文
  1.The first single polymer with simultaneous blue, green, and red emission for white electroluminescence, Adv. Mater. 2005, 17, 2974.
  2.Highly efficient green phosphorescent organic light-emitting diodes based on Cu(I) complexes, Adv. Mater. 2004, 16, 432.
  3.Highly efficient pure-white-light-emitting diodes from a single polymer: Polyfluorene with naphthalimide moieties, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 101.
  4.Highly efficient green-emitting phosphorescent iridium dendrimers based on carbazole dendrons, Adv. Funct. Mater. 2006, 16, 575.
  5.Poly (aryl ether)s Containing Ter- and Penta-Fluorene Pendants for Efficient Blue-Light Emission, Macromolecules 2006, 39, 1403.
  6.Polyfluorenes with Phosphonate Groups in the Side Chains as Chemosensors and Electroluminescent Materials, Macromolecules 2005, 38, 5416.
  7.Novel Polyphenylenes Containing Phenol Substituted Oxadiazole Moieties as Fluorescent Chemosensors for Fluoride Ion, Macomolecules 2005, 38, 2148.
  8."Turn-On"Conjugated Polymer Fluorescent Chemosensor for Fluoride Iron, Macromolecules 2003, 36 , 2584.
成果评述
  1.The first single polymer with simultaneous blue, green, and red emission for white electroluminescence, Adv. Mater. 2005, 17, 2974. 被英国自然(Nature)杂志“Research Highlights” 栏目专项评述(Nature 2005, 438, 892.)。
  2.Highly efficient green light emitting polyfluorene incorporated with 4-diphenylamino-1,8-naphthalimide as green dopant, J. Mater. Chem. 2006, 16, 1431. 被该杂志选为“Hot Paper”专题介绍。
  3.Highly efficient green light emitting polyfluorene incorporated with 4-diphenylamino-1,8-naphthalimide as green dopant, J. Mater. Chem. 2006, 16, 1431. 被Chemical Technology (March 10, 2006)专题评述。
  4.A modified Wittig polycondensation to high-trans-and high molecular weight PPVs, Tetrahedron Letters 2004, 45, 3823. 被美国化学会网站“Heart Cut” 栏目评述(http://www.chemistry.org/portal/chemistry, June 14, 2004)。
  5.Novel thermally stable blue-light-emitting polymer containing N, N, N, N-tetraphenyl-phenylenediamine units and its intramolecular energy transfer, Chem. Mater. 2002, 14, 4484. 被美国化学会网站“Heart Cut” 栏目评述(http://www.chemistry.org/portal/chemistry, January 6, 2003)。
研究组人员概况


研究助理和技术人员5人:
苏光平 高级工程师,张 键 高级工程师,王兴东 助理研究员,杨君维 研究实习员,吕剑虹 研究实习员
博士后1人: Matthew. P. Aldred

在读研究生18人,其中博士生10人,硕士生8人
高保祥(D3),刘 俊(D3),丁军桥(D3),梅崇余(D3),江国新(D2),李华智(D2)
郭 鑫(D1),钱 纲(D1),秦川江(D1),邱东方(D1),闵军辉(M3),孙 伟(M2)
王 明(M2),陈令成(M2),陈 磊(M2),马志华(M1),卞春雷(M1),刘晓辉(M1)

部分毕业研究生去向
朱凯征,2000/博士,广州中山大学/博士后 
李洪超,2001/博士,德国“洪堡”访问学者, 德国Bayer公司
刘 则,2001/博士,日本京都大学/博士后
童 辉,2002/博士,香港科技大学/博士后 
梁福顺,2002/博士,日本早稻田大学/博士后, 东北师范大学/副教授 
张 前,2003/博士,东北师范大学/副教授
屠国立,2003/博士,德国Bergische Universitat Wuppertal
周 刚,2005/博士,德国马普高分子研究所
荀士第,2003/硕士,加拿大Carleton大学/博士