2013年11月25日 星期一
陆军:用实践和奋斗追逐科技梦想
束洪福

    有机共轭聚合物具有丰富的光学、电学和磁学性质,其导电机理及其各种元激发的定态过程和动力学性质,备受科研人员的关注。但共轭聚合物存在光热稳定性较差、使用寿命短和易于老化等缺点。同时有机发光薄膜容易产生分子间堆积和相互作用,造成发射峰移动、宽化或发光淬灭等现象,同时对其发光性能的调控依赖于繁琐的有机合成手段,因而限制了共轭聚合物的应用。

    北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室陆军教授的科研团队,以其执着的科研精神、敏锐的科技洞察、严谨的科学态度躬耕无机材料化学领域,利用静电交替组装技术制备发光效率高、亮度高、稳定性好的无机/有机杂化发光薄膜材料,实现了发光共轭高分子、发光金属配合物及有机发光小分子与层状复合金属氧化物纳米片的有机/无机复合发光超薄膜的可控制备。

    据悉,在该类薄膜材料中,LDHs层板为共轭聚合物提供了纳米尺度限域微环境,有效地抑制了光活性分子的热振动,显著提高了光活性分子的荧光寿命。LDHs层板的隔离作用使得不同发光组分之间界面清晰,可抑制层与层之间发光分子的相互作用和能量转移,获得了不红移和不宽化的发光特性。LDHs材料具有良好的热稳定性和紫外阻隔特性,对光活性分子具有明显的抗老化作用。该研究成果有望解决有机发光聚合物器件化中存在的稳定性差、使用寿命短等实际应用问题,为一类光热稳定性优异的有机/无机发光薄膜材料。通过理论计算研究了LDHs层板与共轭聚合物的能级结构,发现该类薄膜材料具有新型的多重量子阱结构。共轭聚合物的价电子有效地稳定在LDHs纳米片形成的量子能阱中,从而有助于提高其发光效率。

    在攻读博士学位期间,陆军便开始研究新型无机层状材料的结构与发光性能,博士后阶段又系统研究了金属配合物的发光行为。2007年,陆军加入北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室。带领研发团队围绕着一类无机层状材料——层状复合氢氧化物(LDHs)展开研究,基于LDHs的可插层性与剥层特性,建立了基于LDHs的无机/有机复合发光材料体系。在LDHs基粉体发光材料、薄膜发光材料的构筑与性能调控和组装方法上进行探索,成功获得了一类新型LDHs/有机插层杂化发光功能粉体材料,实现了LDHs基杂化发光薄膜的制备与发光性能的调控,发展了层层组装法制备LDHs基复合薄膜的技术,成果显著。多年来,陆军取得了一批有创新性成果,作为第一研究人先后在国际学术杂志上发表相关研究论文29篇, 论文被他引684次。申请国家发明专利20项,授权9项,参与编著专著4部。

    为揭示薄膜光学特性与组装客体结构的构—效关系,获得具有显著发光性能的生物/LDHs复合超薄膜,探索此类薄膜的生物荧光传感器应用。作为今年第二届国家优秀青年科学基金获得者,陆军教授将着力探寻化学之美,选择荧光特性优良的荧光蛋白作为主攻方向,开展与LDH纳米片构筑荧光蛋白/LDHs超分子复合薄膜研究,追逐人生的科技梦想。

京ICP备06005116