我校博士研究生在《自然•通讯》发表高质量论文

近日，南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室黄维院士、解令海教授团队在有机纳米烃（Organic NanoHydroCarbon, ONHCs）设计、格子化合成及其宽带隙紫外发光领域取得关键进展。相关成果以“C-H-activated Csp²-Csp³ diastereoselective gridization enables ultraviolet-emitting stereo-molecular nanohydrocarbons with mulitple H···H interactions”为题发表在Nature Communications（《自然•通讯》）上。魏颖副教授和钟春晓博士为论文共同第一作者，林进义教授、解令海教授和黄维院士为共同通讯作者。

柔性紫外发光器件在可穿戴发光、探测、光源、通信、医疗等领域具有重要的应用前景，然而，一方面由于发光基团，特别是π-共轭基团链接过程会导致光谱红移；另一方面，由于稠环芳环结构稳定性导致的缺陷低能长波发光、聚集诱导发光猝灭与红移行为以及环应变张力导致的发光光谱红移等问题，使得发展柔性超宽带隙蓝光和紫外光材料面临前所未有的挑战。

五类单元格、三角风车格及其有机纳米格芳烃分子结构图

针对以上问题，黄维院士、解令海教授团队在大环化策略的基础上，提出了纳米格子化策略，建立了芴基格子化学及其分子平台。借助碳氢键活化格子合成方法，成功合成出了一类特殊的大环，即由纯粹碳氢元素组成的分子纳米烃(MNHCs)。借助共轭阻断抑制了发光光谱红移，非平面三维立体构型有效抑制了分子间发色团的聚集。最终，不仅实现了紫外发光（发光峰位于356-393 nm）和高发光不对称因子（|g_lum|=0.012），而且基于该碳氢纳米格的非掺杂有机发光二极管器件（OLED）还获得了最高4.17%的外量子效率（λ_EL=386 nm，CIE: 0.17, 0.04）。这代表着目前纯碳氢化合物有机发光二极管的最高效率，同时也是大环化合物首次实现紫外OLED应用。这一结果不仅为开发具有紫外发光和圆偏振发光的碳氢张力纳米大环材料提供一种可行的途径，也验证了非共轭超位阻化的分子设计策略用于高效UV OLED发光层材料设计的可行性。

三角风车格类有机纳米烃的物质形态、圆偏振发光行为以及UV OLED

谈及这项工作的研究过程，博士生钟春晓表示得益于黄维院士的领导和团队世界一流的科研平台，让他有机会接触到世界一流的课题，并充分锻炼了自己的学术素养和科研能力。在解令海教授、林进义教授和魏颖副教授的悉心指导下克服了一个又一个难题，并锻炼了他“思”、“寻”、“做”、“写”、“讲”五维一体的能力，明白了“他山之石可以攻玉”背后隐含的智慧；此外，该项研究工作也获得了团队内师弟师妹不少的帮助与支持。钟春晓同学表示，黄维院士和解令海教授开阔的学术视野、渊博的知识和对科学前沿敏锐的洞察力给了他深深的启迪，让他对科研充满兴趣和信心！作为一名即将毕业的学生，他感激母校给予的无尽支持和机会，在这里得以追寻他热爱的研究方向，不断挑战自己并取得成果；愿母校继续培养出更多杰出人才，并成为知识创新和社会进步不可或缺的力量；衷心祝愿母校蒸蒸日上、名垂青史！

该研究成果由南京邮电大学材料科学与工程学院与俄罗斯科学院克雷斯托夫溶液化学研究所高级研究员Ilya A. Khodov，西北工业大学柔性电子前沿科学中心、河南省柔性电子产业技术研究院共同合作完成，特别获得了南京邮电大学材料科学与工程学院宋娟副教授、华南理工大学王志明教授和娄敬丽博士、南京大学郑佑轩教授的指导。该研究课题得到了国家自然科学基金基础科学中心项目以及面上与青年项目、有机电子与信息显示国家重点实验室主任基金、华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室开放课题等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-48130-6

（撰稿：钟春晓 黄维 初审：陈淑芬 编辑：张丽阳 审核：普勇）