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第1章 绪论 1

1.1材料的分类及特点 1

1.1.1材料的分类 1

1.1.2材料的特点 1

1.2功能分子材料 2

1.2.1功能分子材料的定义 2

1.2.2功能分子材料的特点 2

1.2.3功能分子材料的发展趋势 3

1.3展望 6

参考文献 7

第2章 有机太阳能电池材料 8

2.1概述 8

2.1.1有机太阳能电池发展背景 8

2.1.2有机太阳能电池发展历史 9

2.1.3本体异质结有机太阳能电池 11

2.1.4界面缓冲层及器件结构 12

2.1.5太阳能电池的器件参数 13

2.1.6活性层材料的设计规则 14

2.2有机太阳能电池活性层材料 15

2.2.1聚合物给体材料 15

2.2.2小分子给体材料 17

2.2.3聚合物受体材料 23

2.2.4小分子受体材料 26

2.3染料敏化太阳能电池 30

2.3.1染料敏化太阳能电池的发展 30

2.3.2染料敏化太阳能电池的工作原理 31

2.3.3染料敏化太阳能电池的研究进展 31

2.3.4染料敏化太阳能电池光阳极 33

2.3.5染料敏化太阳能电池中的电解质 33

2.4有机无机杂化太阳能电池 34

2.4.1有机无机杂化太阳能的概述 34

2.4.2杂化电池的原理和结构 34

2.4.3杂化电池的发展史 36

2.4.4给体材料的发展和选择 36

2.4.5无机半导体材料的选择和发展 38

2.5钙钛矿太阳能电池 41

2.5.1钙钛矿太阳能电池的发展 41

2.5.2钙钛矿薄膜的形貌调控 43

2.5.3太阳能电池中钙钛矿光吸收层的结构设计 44

2.5.4发展基于钙钛矿的光吸收层 45

2.5.5带隙调控 46

参考文献 53

第3章 有机场效应晶体管材料 58

3.1概述 58

3.1.1有机场效应晶体管器件 58

3.1.2有机场效应晶体管材料 61

3.2小分子空穴传输材料 61

3.2.1并苯类 61

3.2.2联苯和芴类 63

3.2.3并噻吩类 64

3.2.4含O或S原子的稠环类 66

3.2.5低聚噻吩类 67

3.2.6酞菁和卟啉类 70

3.2.7氮杂并苯类 71

3.3小分子电子传输材料 72

3.3.1卤素原子修饰类 73

3.3.2强吸电子基团修饰类 74

3.3.3酰亚胺类 77

3.3.4富勒烯类 79

3.4聚合物空穴传输材料 80

3.4.1聚噻吩类 80

3.4.2聚并噻吩类 81

3.4.3聚吡咯并吡咯二酮类 82

3.4.4聚异靛蓝类 83

3.5聚合物电子传输材料 84

参考文献 85

第4章 有机电致发光材料 88

4.1概述 88

4.1.1 OLED器件结构 88

4.1.2 OLED制备工艺 89

4.1.3 OLED性能指标 89

4.1.4 OLED发光材料分类 90

4.2蓝光材料 91

4.2.1小分子蓝光材料 91

4.2.2枝状蓝光材料 104

4.2.3聚合物蓝光材料 106

4.3绿光材料 107

4.3.1荧光型绿光材料 108

4.3.2磷光型绿光材料 111

4.4红光材料 111

4.4.1荧光型红光材料 111

4.4.2磷光型红光材料 114

4.5白光材料 115

4.5.1小分子型白光材料 115

4.5.2聚合物型白光材料 117

4.6其他 119

4.6.1热活化延迟荧光 119

4.6.2材料合成 119

4.6.3材料理论计算 121

4.7结语 121

参考文献 123

第5章 非线性光学分子材料 126

5.1非线性光学基础 126

5.1.1非线性光学简介 126

5.1.2非线性光学基本概念 126

5.1.3非线性光学原理 127

5.1.4非线性光学发展进程 128

5.2非线性光学分类 129

5.2.1按光学性能分类 129

5.2.2按材料类型分类 129

5.3应用与展望 144

参考文献 145

第6章 聚集诱导荧光材料 147

6.1概述 147

6.2基于AIE染料纳米探针的设计方案 148

6.2.1聚集诱导发光分子和两亲性高分子的自组装 148

6.2.2共价结合聚集诱导发光染料和高分子 149

6.2.3乳液聚合 151

6.2.4可逆加成断裂链转移聚合 152

6.2.5开环易位聚合 154

6.2.6开环反应 155

6.2.7溶胶-凝胶封装法 157

6.3生物医学应用 158

6.3.1生物成像 158

6.3.2生物传感器 162

6.3.3诊疗 163

6.4基于聚集诱导发光分子的传感检测 166

6.4.1检测带电生物分子 167

6.4.2核酸酶活性测定和抑制剂的筛选 169

6.4.3选择性ATP检测和相关磷酸酶测定 171

6.4.4乙酰胆碱酯酶活性测定和抑制剂的筛选 172

6.4.5特定阴离子和金属阳离子的选择性测定 173

6.4.6挥发性和爆炸性有机化合物的检测 176

6.5结论和展望 176

参考文献 177

第7章 铁电功能材料 180

7.1铁电材料的历史 180

7.2铁电材料基础 181

7.2.1铁电材料的表征 181

7.2.2极化和铁电畴 183

7.3铁电材料的分类及研究进展 184

7.3.1有机-无机杂化铁电材料 184

7.3.2有机铁电材料 219

7.3.3液晶铁电材料 226

7.4铁电材料的发展前景 229

参考文献 230

第8章 导电高分子材料 236

8.1概述 236

8.2本征型导电高分子材料 237

8.2.1本征型导电高分子材料概述 237

8.2.2本征型导电高分子材料的导电机理 238

8.2.3本征型导电高分子的制备 239

8.2.4离子型导电聚合物的制备 241

8.3主要结构型导电高分子 242

8.3.1主要结构型导电高分子的种类 242

8.3.2本征型导电高分子材料的应用 243

8.4复合型导电分子材料 252

8.4.1复合型导电高分子材料的分类 252

8.4.2复合型导电高分子材料的导电理论 255

8.4.3影响复合型导电高分子材料导电性能的因素 257

8.4.4复合型导电高分子材料的应用 257

参考文献 263

第9章 梯形共轭聚合物类有机半导体 266

9.1概述 266

9.2典型的梯形共轭聚合物BBL和LPPP 267

9.2.1聚苯并咪唑萘酰亚胺 267

9.2.2梯形聚苯 268

9.3聚并苯类梯形聚合物 269

9.4梯形共轭聚合物的构建方法 273

9.4.1 Suzuki反应的构建 273

9.4.2 Yamamoto反应的构建 275

9.4.3 Diels-Alder反应的构建 275

9.5聚染料类梯形聚合物 276

9.5.1聚苝酰亚胺类梯形聚合物 276

9.5.2梯形共轭聚卟啉 281

参考文献 283

第10章 分子基磁性材料 285

10.1概述 286

10.2磁性的分类 287

10.2.1抗磁性 287

10.2.2顺磁性 288

10.2.3 Van Vleck方程和磁耦合 288

10.2.4铁磁性 291

10.2.5反铁磁性 292

10.2.6亚铁磁性 292

10.2.7倾斜弱铁磁性 293

10.2.8介磁性 293

10.3单分子磁体 294

10.3.1过渡金属单分子磁体 296

10.3.2 3d-4f单分子磁体 301

10.3.3稀土金属单分子磁体 304

10.3.4单离子磁体 313

10.4单链磁体 323

10.5自旋玻璃 325

10.6自旋交叉材料 325

10.7高Tc材料 329

10.8磁制冷材料 329

10.9多功能磁性材料 333

10.9.1手性磁体 333

10.9.2导电磁体 335

10.9.3光诱导磁体 339

10.9.4多铁材料 341

参考文献 344

第11章 多孔有机功能材料 351

11.1概述 351

11.2金属-有机框架材料 351

11.2.1 MOFs的特点及性质 351

11.2.2 MOFs的构筑策略及设计合成 353

11.2.3 MOFs材料的应用 354

11.3共价有机框架材料 358

11.3.1 COFs材料的特点及性质 358

11.3.2 COFs的构建策略与设计合成 362

11.3.3 COFs的应用开发 364

11.4共轭微孔聚合物 367

11.4.1 CMPs的结构特点 367

11.4.2 CMPs的设计合成及应用 368

11.5多孔芳香骨架材料 370

11.5.1 PAFs的性质特点 370

11.5.2 PAFs的合成及应用 370

11.6展望 371

参考文献 371

第12章 分子催化材料 373

12.1概述 373

12.2过渡金属化合物作分子催化材料 374

12.2.1 d区元素化合物作分子催化材料 374

12.2.2 ds区元素化合物作分子催化材料 387

12.2.3主族金属元素化合物作分子催化材料 390

12.3有机酸碱化合物作分子催化材料 392

12.3.1有机酸化合物作分子催化材料 392

12.3.2有机碱化合物作分子催化材料 395

12.4分子催化材料的未来与展望 397

参考文献 398