《德国应用化学》在线发表理学院顾军渭教授的重要研究成果

2018年03月01日 09:58 史学涛 


理学院顾军渭教授与上海华东理工大学陈彧教授课题组合作,在化学领域的顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上联合发表了题为“Covalent Functionalization of Black Phosphorus with Conjugated Polymer for Information Storage”的研究论文(DOI:10.1002@anie.201712675)。西北工业大学和华东理工大学为共同通讯作者单位。

作为后石墨烯时代的代表性新型二维层状材料,少层黑磷(BP)拥有高的电荷载流子迁移率(〜103cm2V-1S-1)和可调的直接带隙(0.3〜1.5 eV),很强的面内各向异性和宽带非线性光学响应性能,使其在场效应晶体管、信息存储、光调制器和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,BP材料具有极强的空气不稳定性(在大气氛围中易迅速降解失活),且在有机溶剂中的溶解度极差,极大地限制了其在光电器件领域的应用。

针对这些关键科学技术难题,联合课题组通过巧妙的化学修饰方法,采用功能性高分子材料对BP表面进行共价修饰,在国际上首次成功地制备了基于BP的可溶性高分子功能材料PDDF-g-BP,并以此材料为活性层,成功制备了三明治结构的信息存储器件。由于高分子的覆盖作用以及高分子共价修饰后对BP能隙的成功调节,使其在大气环境中拥有良好的稳定性,在常见的诸如DMF、NMP等有机溶剂中也具有良好的溶解性,极大地拓展了BP材料的应用范围。制备的信息存储器件在大气环境下表现出了典型的非易失性可重复擦写存储效应,其开启和关闭电压分别为+1.95V和-2.34V,电流开关比达到104,且在空气中放置3个月后依旧能稳定运行。该项联合研究工作的报道为BP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。

理学院顾军渭教授与华东理工大学陈彧教授自2016年始开展了卓有成效的合作研究工作。前期合作的相关研究成果联合发表在J Mater Chem A(2017,5: 10798-10814,影响因子8.867)和Nanoscale (2017,9: 10610-10618,影响因子7.367)上,指导的博士研究生杨旭彤参与了上述两篇论文的研究工作。

附:该论文链接

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201712675/full

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