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      2020 年 第 51 卷 5 期

        专论

      • 耿悦,高寒飞,吴雨辰,江雷
        2020, 51(5): 421-433. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19218
        摘要：基于半导体高分子功能材料的新型光电器件因其兼容性好、成本低、加工处理方便等特点逐渐走入人们的视野. 加工集成高性能高分子光电器件需要用到可控图案化技术，这也将成为未来物联网、光通信、智能社会的基础核心技术. 近年来，许多致力于此方面的研究取得了重要的成果. 本文总结了各类高分子材料图案化技术，包括光刻法、模具诱导法、印刷法、浸润性调控组装法的技术特点，然后归纳了高分子图案化技术在场效应晶体管、光电探测器、气体传感器、电致发光二极管、光伏器件等光电器件领域的研究进展，最后对未来这一领域发展的挑战与机遇进行了展望.  
        关键词：半导体高分子;图案化;光电器件;超浸润   
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        发布时间：2021-01-26
      • 尹悦,翟大龙,陈舒雯,尚鑫,李立心,彭娟
        2020, 51(5): 434-447. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19220
        摘要：嵌段共聚物可发生微相分离形成丰富的介观尺度上的相结构，而共轭聚合物是一类具有特殊的力学、导电性能或光电功能的半刚性链高分子. 全共轭嵌段共聚物因其兼具两者的特性而备受瞩目. 本文着重介绍了近年来课题组在基于全共轭聚(3-烷基噻吩)和聚(3-烷基硒吩)嵌段共聚物体系的研究进展，通过改变体系的分子结构包括主侧链结构、侧链的烷基长度及取代基团等以及对体系在溶液状态及薄膜状态进行后处理包括改变溶剂、热处理、溶剂蒸气处理等来调控体系的微相分离行为和结晶行为，实现对材料凝聚态结构的调控. 在此基础上，以有机场效应晶体管和聚合物太阳能电池器件作为最终体现聚噻吩或聚硒吩类体系凝聚态结构与性能关系的平台，将获得的调控体系凝聚态结构的有效策略用于实现其半导体材料物理性能的提升.  
        关键词：嵌段共聚物;共轭聚合物;凝聚态结构;微相分离;光电性能   
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      • 郭云龙
        2020, 51(5): 448-456. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19221
        摘要：有机聚合物半导体材料与晶体管器件是融合了化学、材料、半导体以及微电子等学科的前沿交叉研究方向. 聚合物半导体材料分子是该领域研究的重要内容，其中双极性聚合物分子半导体材料，兼具了电子和空穴的双重载流子输运能力而受到学术界的广泛关注. 本文总结了双极性聚合物半导体材料与器件的研究进展，重点介绍了我们在D-A型双极性聚合物分子半导体材料设计、加工技术与器件制备以及功能应用方面的研究工作，并论述了双极性聚合物分子半导体材料与器件研究过程中存在的科学问题及发展方向.  
        关键词：高性能;双极性;聚合物半导体材料;晶体管器件   
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      • 华磊,闫寿科,任忠杰
        2020, 51(5): 457-468. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19224
        摘要：聚合物热激活延迟荧光(TADF)材料应用于有机发光二极管(OLEDs)中以来，取得了飞速发展，迄今为止已经报道了多种不同分子结构及性能优异的聚合物TADF发光材料. 它们具有不含重金属的化学结构、100%的理论内量子效率和易于通过溶液加工进行大面积制造的优势. 本文从分子结构和发光颜色2个角度总结了不同结构TADF聚合物的研究进展，重点介绍了我们课题组在长链型TADF聚合物设计与OLEDs器件性能方面的研究工作，探究TADF聚合物颜色调控与效率提升的途径，论述了TADF聚合物存在的问题与未来发展.  
        关键词：热激活延迟荧光;聚合物;溶液加工;有机发光二极管   
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      • 成桑,李雨抒,梁家杰,李琦
        2020, 51(5): 469-483. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20001
        摘要：静电电容器具有极快的放电速率和超高的功率密度，是先进电力与电子系统中的重要储能元件. 介电高分子凭借其高击穿、可自愈、低损耗、低成本等优势成为了广泛使用的电容器电介质材料. 然而，介电高分子能量密度偏低、热稳定性较差等问题制约了它们在大功率电力电子和紧凑型功率模块中的应用. 为了提高介电高分子的能量密度和满足其在高温环境下的应用需求，我们开展了一系列研究. 本文着重介绍了我们近年来在开发高性能聚合物基电介质材料及相关介电现象理论研究方面的进展. 主要内容涵盖基于聚偏氟乙烯的铁电聚合物、共聚物、纳米复合材料，以及聚合物基高温介电材料的制备与表征，还包括介电纳米复合材料界面微区特性的研究. 最后对介电高分子在电容储能应用领域仍存在的问题进行了总结，并展望了未来可能的研究方向.  
        关键词：介电高分子;纳米复合材料;储能密度;界面   
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      • 郭清仪,吴赛博,钱妍,胡伟
        2020, 51(5): 484-500. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20002
        摘要：液晶的分层组装与刺激响应特性使其在先进功能材料的开发与应用领域具有独特的优势. 通过特定的技术手段诱导其自组装行为，可带来新奇的光学、机械、电磁等性能，进而实现一系列全新的技术应用. 本文主要针对近晶相、胆甾相、蓝相这三种特殊的液晶相态，系统介绍了多形态焦锥畴结构，分层油纹，螺旋结构，双螺旋扭曲柱立方晶格等多层级结构，重点论述了材料组分优化，几何结构限制以及外场激励等条件下液晶多层级结构的大面积精细操控，回顾了其在粒子操控、表面改性、光子技术等领域的相关技术应用，并总结展望了液晶组装技术与应用的发展前景.  
        关键词：液晶;光配向;软物质;粒子操控;光子元件   
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      • 刘国明,施光宇,王笃金
        2020, 51(5): 501-516. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20003
        摘要：高分子材料在微纳米尺度常常表现出不同于本体的物理性质. 对结晶性高分子来说，在纳米受限空间的成核机理、结晶结构和动力学特征都与本体材料有所不同. 本文总结了近年来基于多孔氧化铝纳米模板(AAO)开展的高分子受限结晶的研究进展，重点介绍了本课题组的工作. 研究发现，在AAO模板中，高分子结晶的过冷度大大增加，成核机理从本体的异相成核转变为均相成核或表面成核；高分子结晶结构通常表现为各向异性，动力学因素、热力学因素和界面性质均对取向结构有重要影响；受限情况下高分子结晶速率大大降低，表现出“成核控制”的动力学特征；空间受限使高分子结晶度降低，倾向于形成亚稳态晶型. 最后，对该领域尚待解决的问题进行了展望.  
        关键词：高分子结晶;成核;取向;结晶动力学;纳米受限   
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      • 周传强,韩杰,郭荣
        2020, 51(5): 517-529. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.20010
        摘要：导电高分子/贵金属复合纳米材料因其在催化、传感、表面增强拉曼、光热治疗等诸多领域的应用前景而受到广泛关注. 本文主要介绍我们课题组近年来利用可控合成策略制备的负载型和包埋型两种结构聚苯胺/贵金属复合纳米材料，以及利用复合纳米材料的结构和功能特性，对其在多相催化领域的应用、结构与催化性能之间构效关系的探索.  
        关键词：导电高分子;聚苯胺;贵金属纳米粒子;复合材料;催化   
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        发布时间：2021-01-26

        综述

      • 程舒曼,郭璞,衡利苹
        2020, 51(5): 530-547. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19226
        摘要：受猪笼草口缘区润滑效应启发，将低表面能液体注入高分子微纳米多孔结构中可构筑高分子固液复合界面. 与超疏水固体界面相比，固液复合界面展现出独特的浸润性和黏附性. 界面黏附是高分子复合材料重要的性质之一，实现界面黏附的精准调控对促进这类材料的发展和应用具有至关重要的作用. 本文重点从稳定性调控、方向性调控以及原位可逆调控3个方面综述提升固液复合界面黏附可控性的工作，通过在表面微米结构中组装纳米层状及异质纳米层状结构，提高界面黏附的稳定性；使用界面薄层定向冷冻干燥法、激光刻蚀法以及复型法等方法，构筑具有取向结构的高分子固液复合界面，实现界面黏附的方向性调控；通过在界面中引入快速响应的智能基元，设计智能响应高分子固液复合界面，实现界面黏附的原位可逆调控. 最后，概述了这类材料目前存在的问题并展望了其未来发展的方向.  
        关键词：高分子固液复合界面;液体黏附;稳定性调控;方向性调控;原位可逆调控   
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        发布时间：2021-01-26
      • 缪玮珉,巫佳思,童其松,黄永聪,杜金志
        2020, 51(5): 548-558. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19227
        摘要：随着肿瘤免疫疗法在临床应用取得巨大突破，通过抗肿瘤免疫反应提高抗肿瘤疗效的治疗方式受到了广泛的关注. 然而，肿瘤组织存在复杂的免疫抑制性微环境，严重限制了部分免疫疗法的效果. 长期以来，高分子材料作为重要的药物递送载体受到广泛关注，但是其在调控肿瘤免疫微环境的功能及应用方面尚未引起足够的重视. 在本文中，我们一方面介绍了肿瘤组织形成免疫抑制性微环境的成因，如肿瘤组织存在多种免疫抑制性细胞，如调节性T细胞(Tregs)、髓系来源抑制性细胞(MDSCs)和肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)等，以及免疫细胞、肿瘤细胞等分泌的大量细胞因子、趋化因子、代谢产物等. 另一方面，重点介绍了近年来高分子材料作为载体递送免疫调节分子或发挥自身免疫调节功能，调控或逆转免疫抑制性微环境的策略和典型代表，证明了高分子材料在调控肿瘤免疫微环境，改善肿瘤治疗效果方面的巨大潜力.  
        关键词：高分子材料;肿瘤免疫微环境;免疫治疗;药物递送   
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        发布时间：2021-01-26

        论文

      • 田可,邓华,傅强
        2020, 51(5): 559-568. DOI: 10.11777/j.issn1000-3304.2020.19228
        摘要：一种独特的电性能形变敏感行为—镍/聚氨酯复合材料的电阻率在20%拉伸应变下呈现近6个数量级的降低，导致该行为的填料网络演变机理仍不清晰. 针对该现象，本文通过交流阻抗分析考察了2种具有不同拉伸敏感特性的镍/聚氨酯复合材料体系在不同应变下各种微观参数对频率的依赖性. 采用尼奎斯特曲线拟合得到的数据及参数计算了团聚体电阻、团聚体之间电阻在拉伸下的变化，以此推测了2种复合材料体系在拉伸时导电网络不同的变化模式. 结果表明，对于27.5 vol%填料含量的复合材料，在拉伸时由于团聚体维度发生变化使得逾渗在拉伸下发生，即拉伸逾渗现象. 而25 vol%填料含量的复合材料由于填料含量远低于逾渗区域，即使团聚体维度发生变化也没有连续的导电网络产生. 本工作为导电高分子复合材料在拉伸时导电网络的变化提供了新的理解，并为拉伸敏感导电高分子复合材料的网络研究提供新的思路.  
        关键词：导电网络;阻抗分析;团聚体电阻;团聚体之间电阻;拉伸逾渗   
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