赵英杰：长程共轭型三维COF 构建与应用新突破

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研究亮点：

1. 利用螺二芴衍生物作为三维构筑核心，运用亚胺键构建了具有长程共轭的三维 COF 结构。

2. 在钙钛矿太阳能电池中实现了同比15-18%的相对光电转换效率提升。

3. 实验及 DFT 模拟揭示了其光响应性电池提升机制。

二维、三维材料是目前国际上功能材料的研究热点，近年来逐渐成为材料科学领域最热门的研究方向之一。因其拓扑规则结构及由此带来的殊异理化性质，其在光电转换、信息技术、电子、能源、催化、器件等领域的优势逐渐显露。与传统线性聚合物材料不同，由于二维、三维材料的独特结构，控制功能性单体在二维或三维方向的有序聚合或者络合是构建该类新材料并产生定向功能性应用的关键科学问题之一。

青岛科技大学赵英杰教授、李志波教授团队在二维、三维材料的制备方法及能源催化应用方面取得系列研究进展。运用多种有机化学反应，如[4+4]环加成、Glaser偶联、席夫碱反应等先后实现了该种新材料的固相、界面、溶液相制备并探索了其光催化、太阳能电池等领域的应用（J. Am. Chem. Soc., 2018, 140,10016–10024; ACS Appl.Mater. Interfaces, 2018, 10, 53-58; ACS Appl. Mater.Interfaces, 2018, DOI:10.1021/acsami.8b03311; Asian J. Org. Chem.,2018, 7,906–909; Chin. J. Polymer Sci. 2018, 36, 425-444）。

最近，赵英杰教授、李志波教授团队联合青岛能源所酒同钢研究员团队，利用螺二芴衍生物作为三维构筑核心，运用亚胺键构建了具有长程共轭的三维 COF 结构。

总之，文章利用螺二芴衍生物作为三维构筑核心，构建了具有长程共轭的三维 COF结构，并实现了钙钛矿电池性能的提升。该方法及其光响应性电池提升机制为该领域提供了借鉴。

参考文献：

Wu C , Liu Y, Liu H, etal. Highly Conjugated Three-Dimensional Covalent Organic Frameworks Based on Spirobifluorene for Perovskite Solar Cell Enhancement[J]. Journal of the American Chemical Society, 2018.

DOI: 10.1021/jacs.8b06291

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b06291

作者简介：

通讯作者：

赵英杰，青岛科技大学高分子学院教授。2011年博士毕业于中科院化学所，师从李玉良院士。先后在瑞士日内瓦大学、苏黎世联邦理工学院从事博士后研究，2016年回国独立开展科研工作。第十二批中组部“##计划”青年人才项目获得者，青岛市拔尖人才。主要研究方向为二维、三维高分子材料与功能超分子体系。

目前已发表文章50余篇，作为第一作者或通讯作者在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.,Nature Communications, Chem. Sci., ACS Appl. Mater. Interfaces等国际学术期刊上发表文章20余篇。

主页：http://yingjiezhao.com