#國內高質量學術進展匯總#效率與機械性能兼顧！吉大研發出高性能柔性OLED設備

國內周報第46期摘要：吉林大學研究團隊通過可編程激光屈曲技術制備出高性能柔性OLED設備；北京航空航天大學研究團隊利用Cu(OH)2納米針合成非水多相液體分離網；中國科學技術大學新研發出高性能鈉離子電池負極材料；南京大學重點實驗室研發出新型智能水凝膠；天津大學研究一種新型“蝴蝶”空穴傳輸的鈣鈦礦太陽能電池；南京大學研究團隊利用簡易法合成醫用Yolk-Shell結構三倍有序介孔有機氧化硅納米粒子；香港理工大學研究團隊研發出新型微納二元聚合物陣列仿生表面材料.

【材料牛重點關注】

吉林大學研究團隊通過可編程激光屈曲技術制備出高性能柔性OLED設備

如今，可穿戴顯示器、生物醫學設備和健康監護產品市場正處于高速增長時期，柔性OLED設備的重要性也隨之日益凸顯。盡管柔性OLED設備的高延展性已被驗證可行，但是其在發光效率和機械穩定性方面的問題成為柔性OLED走進實際生活應用的最大障礙。

在已有的研究報道中，在超薄聚酯薄膜上形成的聚合物基柔性OLEDs的最高亮度為122?cd?m^?2 ，效率為 0.17±0.06?cd?A^?1，機械性能并未給出。這樣的性能自然談不上理想，此后，盡管研究人員致力于柔性OLED的效率和機械性能的提高，但是依然難以取得突破。有報道稱，即便是本身具備高延展性的聚合物基OLED電池設備，其效率也僅為11.4?cd?A^?1而亮度峰值只有2,200?cd?m^?2，可實現1000次拉伸-壓縮循環。但是這距離市場化還很遠。

為解決柔性OLED發光效率低和機械穩定性差的問題，吉林大學研究團隊研發出可編程激光屈曲技術。通過在紫外固化的預制Si基體表面利用旋涂技術產生一層厚度約為10μm的光敏聚合物薄膜（圖a左）。之后在聚合物薄膜上通過熱蒸發技術沉積出小分子基發光OLED，再將這層OLED/聚合物薄膜從預制Si基上取下（圖a右）。通過飛秒激光技術在彈性襯底上制造出一維長周期光纖光柵（圖b左），再以120%形變將該基體單向預拉伸（圖b右）。將之前取下的OLED/聚合物薄膜粘附到預變性的彈性基體上（圖c左），最后卸去彈性基體上的預拉伸力，OLED出現屈曲（圖c右）。

該制備方法不僅成本低廉而且效果顯著。測試結果顯示該方法制備出的柔性OLED設備最大發光效率在應力分別為0%,40%和70%時達到72.5, 68.5 和70?cd?A^?1。可實現15000次拉伸-壓縮循環。這樣的結果超越了所有已報道的同類型研究。

該研究成果發表于Nature Communication。

【更多關注】

北京航空航天大學研究團隊利用Cu(OH)2納米針合成非水多相液體分離網

多相液體分離技術在工業和環境領域一直都有著廣泛需求。在各種液體的分離方法中，膜分離技術一直被視為是一種廉價、高效和環境友好的方法從而在過去十年間引起了業界廣泛關注。

近日，來自北京航空航天大學的研究團隊基于液體的表面張力的差異通過覆蓋在銅網上的Cu（OH）2納米針實現有機液體混合物的分離。該研究團隊所制備的膜只允許表面張力較小的有機液體滲透，同時阻礙表面張力較大的液體進入。實驗結果表明該材料有效地實現了對有機液體的分離。

該研究成果發表于Small。

中國科學技術大學新研發出高性能鈉離子電池負極材料

鈉離子電池相比鋰離子電池有諸多優勢，如成本低，安全性好，隨著研究的深入，鈉離子電池將越來越具有成本效應，并有望在未來取代鋰離子電池而被廣泛應用。

中國科學技術大學研究團隊通過靜電紡絲和后續滲氮處理制備出摻雜氮元素的有序介孔TiO2纖維（N-MTO），氮摻雜使得TiO2中產生Ti3+離子，從而提高TiO2的電導率。此外，一維 N-MTO納米結構使得N-MTO中Na+/e?短程擴散得以實現，從而離子很容易進入電解液，沿滲透纖維運輸電子獲得高電導性。與此同時，?N-MTO還具有出眾的鈉存儲性能。

該研究成果發表于Small。

南京大學重點實驗室研發出新型智能水凝膠

對于諸如制動器與藥物傳輸等實際應用，水凝膠的溶脹-收縮轉變起著至關重要的作用。來自南京大學重點實驗室的研究團隊特別制作了在聚合網絡上帶有二茂鐵基團的智能水凝膠。當智能水凝膠浸入WP6水溶液中，水凝膠出現顯著膨脹，由于在WP6和二茂鐵基團間形成了復雜的包合物，所以其重量約為在純水中的11倍。最為關鍵的是，該水凝膠在包括溫度、PH值、氧化還原和強度等方面展現出優良的響應性。此外，實驗還證明了該智能水凝膠在藥物釋放中具有廣闊的應用前景。

該研究成果發表于JACS。

天津大學研究一種新型“蝴蝶”空穴傳輸的鈣鈦礦太陽能電池

鈣鈦礦太陽能電池是一種新型薄膜光伏技術，2009年首次被報道，在2013年被science評為十大科技進展之一。但是，鈣鈦礦電池普遍存在穩定性問題，很多電池在測試的過程中就發生了衰變，鈣鈦礦太陽能電池也普遍存在遲滯現象。

近日，天津大學研究團隊將基于三苯胺“蝴蝶”分子研制成無摻雜空穴傳輸材料用于制備鈣鈦礦太陽能電池。使用該材料的太陽能電池的效率高達16.3%。此外，在光輻射條件下，該設備較之以有機空穴材料（spiro-OMeTAD）為基的設備具有更好的穩定性。

該研究成果發表于Advanced Energy Materials。

南京大學研究團隊利用簡易法合成醫用Yolk-Shell結構三倍有序介孔有機氧化硅納米粒子

介孔氧化硅因其高比表面、大孔容、均勻化以及易修飾等特點而備受關注，在諸如藥物/基因/蛋白質傳輸在內的生物醫學領域有著廣泛的應用。但是，介孔氧化硅中的Si-O-Si骨架始終在生物表現和性能上還存在不足。通過結構控制和有機基團合成介孔納米粒子對于其實際應用有著至關重要的作用。

近日，來自南京大學的研究團隊通過十六烷基三甲基銨硝酸鹽（CTMA）生物定向溶膠凝膠法，利用混合橋聯倍半硅氧烷作為前體與后續水熱處理制備出有序介孔有機氧化硅納米粒子（PMO）。經過體外細胞毒性測試、溶血試驗以及組織學研究證明PMO具有出色的生物相容性。此外，有機官能團賦予PMO的近紅外熒光染料的共價連接以及高疏水性藥物裝載能力使其在生物成像和藥物傳輸上具有廣闊的應用前景。

該研究成果發表于Small。

香港理工大學研究團隊研發出新型微納二元聚合物陣列仿生表面材料

近日，香港理工大學研究團隊使用浸蘸筆納米加工刻蝕技術制備出一種新型微納二元聚合物陣列仿生表面材料。該材料由明膠改性聚酯纖維納米線構成，中間以N-異丙基丙烯酰胺微條紋間隔開。實驗證明，該材料在調節細胞粘附和取向方面具有優異性能。值得一提的是，研究者發現，隨給定溫度的變化，這種微納米仿生表面使得固定取向的細胞與基底之間發生分離，并且可以保證隨后的過程中細胞能夠反復在其上進行生長和分離。這一過程使得獨立式和定向細胞的重復制備成為可能，對于組織工程和生物醫學方面的應用來說無疑是個巨大的進步。

該研究成果發表于Small。

以上我們列舉的僅為過去一周內（5.12-5.18）我國先進材料研究的最新進展的代表。整理過程中難免存在疏忽，還望各位讀者諒解并誠摯歡迎大家提出意見/建議，或推薦最新的國內材料研究新聞線索給我們：tougao@cailiaoren.com。

本期周報由國內材料周報小組昝菲撰寫，材料牛編輯整理。