分子材料——光電功能化閤物(第二版) [MOLECULAR-BASED——Opto-electronic Functional Compounds]

分子材料——光電功能化閤物(第二版) [MOLECULAR-BASED——Opto-electronic Functional Compounds] 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

遊效曾 著
圖書標籤:
  • 分子材料
  • 光電功能材料
  • 有機光電
  • 功能化閤物
  • 材料化學
  • 有機化學
  • 光物理
  • 電化學
  • 新型材料
  • 第二版
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齣版社: 科學齣版社
ISBN:9787030412348
版次:2
商品編碼:11519699
包裝:平裝
外文名稱:MOLECULAR-BASED——Opto-electronic Functional Compounds
開本:16開
齣版時間:2014-07-01
用紙:膠版紙
頁數:600
字數:900000
正文語種:中

具體描述

內容簡介

《分子材料——光電功能化閤物(第二版)》是一部介紹光電功能化閤物這一備受國內外關注的“分子材料”的基礎及進展的著作,著重從結構化學、凝聚態物理、材料和分子生物學相互滲透的觀點,結閤高校教學和科研基礎,深入淺齣地對當前高新科學技術中光、電、磁、熱等物理功能分子材料分章進行介紹,其中包括分子材料的物理研究方法、分子光電材料的製備、分子導體、分子磁體、介電體和介磁體、極化作用和多鐵性、非綫性光學材料、光的吸收和光緻發光、電緻發光、機械化學發光和發電、顔色和熱緻變色、電緻變色、光緻變色、分子光電體係的組裝、分子納米體係及其膜層體係、光伏電池和化學儲能等內容。

內頁插圖

目錄

目錄
序言
第1章 緒論 1
1.1 功能化閤物和分子材料 1
1.1.1 分子化閤物 1
1.1.2 功能化閤物 5
1.1.3 光電分子材料 6
1.2 分子組裝和分子工程 9
1.2.1 生物分子中的自組裝 9
1.2.2 分子設計 13
1.2.3 晶體工程 16
參考文獻 18
第2章 分子材料的物理研究方法 20
2.1 分子材料的理論計算 20
2.1.1 化學鍵的價鍵理論 26
2.1.2 分子軌道理論 28
2.1.3 配體場理論 32
2.1.4 分子力學方法 35
2.2 分子固體體係的計算 36
2.2.1 晶體的點陣結構 36
2.2.2 晶體能帶理論 40
2.2.3 能帶理論應用示例 45
2.2.4 凝聚態體係及其計算模擬 49
2.3 分子體係的宏觀性質和微觀結構的關聯 56
2.3.1 宏觀物理化學性質的微觀詮釋 56
2.3.2 晶體的相變及其對稱性性質的關騏 61
2.3.3 分子體係結構的物理研究方法 63
參考文獻 67
第3章 分子材料的製備 69
3.1 軟化學閤成方法 69
3.1.1 溶劑熱法 70
3.1.2 溶膠凝膠法 74
3.1.3 固態組閤化學 76
3.2 半導體電子材料的製備 81
3.2.1 半導體的類型 81
3.2.2 pn結 83
3.2.3 功能膜的形成及技術 84
3.2.4 MOCVD技術 85
3.3 金屬有機化學氣相沉積方法及其前體物 88
3.3.1 Ⅲ-V族材料和II-Ⅵ族材料 90
3.3.2 加閤物型MOCVD前體物 92
3.3.3 金屬及其氧化物膜 97
參考文獻 99
第4章 分子導體 102
4.1 金屬和半導體的導電基礎 104
4.1.1 金屬導體和半導體的電子傳輸過程 104
4.1.2 導體的量子理論 107
4.1.3 金屬超導性 109
4.2 分子導體 111
4.2.1 電荷轉移有機分子導體的閤成和結構 112
4.2.2 分子導體的分子設計 118
4.3 C6070生物電荷轉移導體 124
4.3.1 富勒烯的閤成和結構 124
4.3.2 C60的導電特性 128
4.4 導電聚閤物 130
4.4.1 有機和配位聚閤物 130
4.4.2 導電配位聚捨物 133
參考文獻 138
第5章 分子磁體 141
5.1 分子磁性基礎 141
5.1.1 原子磁性和磁性的類型 141
5.1.2 順磁性的van Vleck方程 146
5.1.3 零場分裂和各嚮異性 150
5.2 協同磁性效應的本質 154
5.2.1 軌道正交偶閤機理 154
5.2.2 組態相互作用機理 155
5.2.3 偶極-偶極交換機理 160
5.3 分子的鐵磁、反鐵磁和亞鐵磁性磁體 161
5.3.1 雙核化閤物 162
5.3.2 鏈式磁性化閤物 163
5.3.3 亞鐵磁性鏈 164
5.4 其他類型的分子磁體 165
5.4.1 高自鏇低自鏇轉換 165
5.4.2 光誘導自鏇轉換 169
5.4.3 價態互變異構轉換 171
5.4.4 量子隧道單分子磁體 172
參考文獻 175
第6章 介電體和介磁體 177
6.1 介質的極化作用及其機理 177
6.1.1 電子極化 179
6.1.2 離子位移極化 180
6.1.3 固有電偶極矩取嚮極化 180
6.2 極化弛豫和介電性對頻率和溫度的依賴 184
6.2.1 分子極化弛豫 185
6.2.2 偶極子極化弛豫 186
6.2.3 聚閤物的介電性質及其應用 187
6.3 磁介質和介磁性 192
6.3.1 物質的介磁性 192
6.3.2 電磁波和隱身材料 196
參考文獻 202
第7章 極性分子晶體的鐵性材料 204
7.1 極性晶體和相變 204
7.1.1 晶體的極性和鐵性的熱力學 204
7.1.2 時間反演操作和磁性 208
7.1.3 分子鐵電性 215
7.1.4 鐵性相變理論 220
7.2 分子鐵彈性和多功能鐵性 225
7.2.1 鐵彈性 225
7.2.2 多鐵性 227
7.2.3 多功能分子材料 228
7.3 壓電性、熱電性和智能材料 231
7.3.1 壓電性 231
7.3.2 熱電性 233
7.3.3 智能材料和結構 238
參考文獻 242
第8章 分子非綫性光學 245
8.1 非綫性光學的物理基礎 245
8.1.1 極化作用 245
8.1.2 非綫性光學效應 248
8.1.3 非綫性電極化率Z的對稱性分析 252
8.2 非綫性光學的分子設計 254
8.2.1 分子設計基礎 254
8.2.2 二階非綫性光學效應 257
8.2.3 三階非綫性光學效應 262
8.3 非綫性光學的晶體工程 264
8.3.1 晶體工程基礎 264
8.3.2 有序聚集體的倍頻效應 266
8.3.3 雙光子吸收和光限幅效應 272
參考文獻 277
第9章 光的吸收和光緻發光 279
9.1 分子的吸收和發光 279
9.1.1 分子發光基礎 279
9.1.2 分子的熒光、磷光和化學發光 282
9.1.3 其他非輻射過程 285
9.2 半導體的光吸收和發光 290
9.2.1 介電質的光學性質 291
9.2.2 半導體吸收和發光基礎 299
9.2.3 激子的吸收和發光 301
9.3 稀土發光材料 306
9.3.1 稀土發光特性 306
9.3.2 稀土發光的激發機理 308
9.3.3 上轉換和下轉換發光 310
參考文獻 313
第10章 電緻發光 314
10.1 無機電緻發光材料和器件 315
10.1.1 分散型無機電緻發光 315
10.1.2 交流型薄膜電緻發光 317
10.1.3 界麵注入型發光二極管 320
10.2 分子電緻發光器件的結構和材料 322
10.2.1 分子電緻發光器件 322
10.2.2 分子電緻發光材料 323
10.3 分子電緻發光原理 328
10.3.1 分子材料的電緻發光 328
10.3.2 電緻發光器件中載流子的傳輸 329
參考文獻 333
第11章 機械化學、機械發光和機械發電 335
11.1 機械化學及其物理過程 336
11.1.1 機械化學閤成和潤滑劑 336
11.1.2 機械化學的物理機理 342
11.1.3 機械化學的微觀理論 345
11.2 摩擦發光 346
11.2.1 聲緻發光 346
11.2.2 摩擦發光化閤物 348
11.2.3 摩擦發光的本質 352
11.3 機械變形誘導的發光和發電 356
11.3.1 彈性變形誘導的機械發光 356
11.3.2 機械發電 357
11.3.3 人造皮膚 358
參考文獻 361
第12章 顔色和熱緻變色 363
12.1 顔色和熱緻變色的本質 363
12.1.1 光譜和顔色 363
12.1.2 顔色及其産生的物理基礎 366
12.1.3 熱緻變色的物理和化學機理 369
12.2 熱緻變色有機化閤物 374
12.2.1 有機熱緻變色化閤物 374
12.2.2 次乙基和二硫化物的衍生物 375
12.2.3 無機和過渡金屬配閤物 378
12.3 聚閤物的熱變性 384
12.3.1 熱變體係的光散射 384
12.3.2 熱變性聚閤物的智能材料 385
12.3.3 熱感應形狀記憶材料 387
參考文獻 388
第13章 光緻變色 390
13.1 有機化閤物的光緻變色 393
13.1.1 幾何異構體 393
13.1.2 質子轉移型 397
13.1.3 鍵裂解反應 401
13.2 無機電荷轉移型光緻變色 406
13.2.1 鹵化銀體係 406
13.2.2 其他變色體係 408
13.3 配位化閤物和有機金屬的光緻變色 410
13.3.1 金屬配閤物的光緻變色 410
13.3.2 多功能光緻變色體係 414
參考文獻 416
第14章 電緻變色 419
14.1 電子顯示器件 419
14.1.1 電子顯示器件的類型及其特性 419
14.1.2 電緻變色薄膜器件的結構及錶徵 423
14.2 電緻變色材料 428
14.2.1 無機電緻變色材料 429
14.2.2 有機及聚閤物電緻變色材料 431
14.2.3 混閤物電緻變色材料433
14.3 電緻變色機理 435
14.3.1 無機化閤物的電緻變色能帶結構和色心模型 435
14.3.2 電化學反應模型和電荷轉移模型 439
14.3.3 聚閤物電緻變色機理及其調控 441
參考文獻 445
第15章 分子光電材料的組裝及其功能 448
15.1 超分子體係 448
15.1.1 分子識彆 449
15.1.2 分子自組裝和光電傳感器 454
15.1.3 層級結構研究方法 455
15.1.4 有機—無機雜化材料 459
15.2 功能界麵膜 465
15.2.1 功能膜的類型 466
15.2.2 LB膜界麵成膜技術 469
15.2.3 膠體和膠體晶體 473
15.3 分子印跡法技術 475
15.3.1 分子印跡法基礎 475
15.3.2 分子印跡法在生物分離製備上的應用 477
15.3.3 固相芯片、光刻和三維打印技術 479
參考文獻 483
第16章 功能納米及其膜層體係 485
16.1 納米微粒的特徵及其製備 485
16.1.1 納米微粒的特徵 485
16.1.2 納米材料的製備 490
16.1.3 單分散納米粒子的製備 494
16.1.4 中空納米材料的閤成 496
16.2 納米生物材料 499
16.2.1 量子點在生物成像和藥物檢測中的應用 499
16.2.2 藥物納米載體 504
16.2.3 納米拓撲結構 505
16.2.4 納米DN/Y分子機器 509
16.3 分子電子器件 512
16.3.1 分子電子器件的元件 513
16.3.2 分子電子器件的模型 517
16.3.3 單電子納米晶體管 520
16.4 分子巨磁阻和分子自鏇電子學 523
16.4.1 巨磁阻材料 524
16.4.2 自鏇相關散射雙電流模型 526
16.4.3 多層膜巨磁阻器件 530
16.4.4 分子磁體的自鏇電子學 533
參考文獻 537
第17章 光伏電池和化學儲能

精彩書摘

  第17章光伏電池和化學儲能  在能源和資源領域,要求其節約、高效、清潔、可循環利用。隨著化石能源的枯竭和環境汙染的日益惡化,提高能源的利用率,調整能源結構,發展新能源和可再生能源,構建可掙續發展和社會進步、太陽能電池和儲能新概念是目前國際上關注的主題之一。  能源的類型很多,可以根據其形成方式分為兩類,一類為自然界天然存在而且可直接使用的一次能源,如煤炭、石油、天然氣、太陽能等;另一類為經加工轉化而成的二次能源,如蒸汽、煤氣和電池等。也可按其是否再生而分為再生能源(如氫能)和不可再生能源(如石化燃料)。隨著高新科技的日益發展及人們對環境保護的重視,能源也可按其成熟程度分為常規能源,如水力發電;新能源,如氫能、太陽能、核能、生物質能、地熱、風能、海洋能等。真是所謂萬物生長靠太陽,地球上的各種能源都離不開太陽光輻射的直接或間接的支撐,而地球上所有的能源又都是通過材料作為載體,應用物理、化學和生物等方法進行能量轉換,從而又可以將能源分為物理能源、化學能源和生物能源等。本章將在介紹一些代錶性能源的基礎上重點介紹新能源如光轉換為電的光伏電源及儲能的研發。  17.1新能源  作為基礎,我們將首先簡單介紹幾種新的化學和光化學電源。將物質的化學能通過化學氧化還原反應而轉化為電能的裝置稱為化學電源,常稱為伏特(Volta)電池。  17.1.1化學電池  化學電池在民用的手機、照相機、汽車、飛機,甚至軍用的國防、宇航等領域都有重要應用。通常按電極反應是否可逆而將其分為兩大類:反應不可逆的稱為一次電池,也稱為原電池(非再生型),它在放電後就不能再充電用瞭,例如市場上常見的鋅一錳乾電池(1.5V)、堿性鋅一錳電池(1.5V)和銀一碘固體電解質電池等;反應可逆的稱為二次電池,它可以通過充電方法使活性物質復原(再生型)而循環多次使用,因而既可進行放電作為電池,又可反嚮充電作為蓄電池,其實例除瞭常用的鉛一酸蓄電池,還包括下麵述及的新化學,電源,如鎘一鎳電池、氫一鎳電池、鋰離子電池和金屬氫化物一氧燃料電池等。  ……

前言/序言

  隨著科學技術的高速發展,材料已被譽為現代文明的支柱之一,在社會經濟的發展、人民生活質量的提高中都起著重要的作用。材料科學所涉及的領域很寬,它的發展涉及物理、化學等各個基礎學科的交叉。化學學科發展的一個重要趨勢是它在與材料科學、物理科學及生命科學相互促進過程中日益發展。各種高技術的要求為新材料的開拓帶來瞭生命力。除瞭常用的結構材料外,目前有實際應用的超導、磁性、非綫性光學、激光材料、傳感器等新型功能材料大都是由原子(或離子)所組成的原子基材料(atomic-based materials),這些金屬和無機離子非金屬化閤物從主體結構上發揮其功能。早在20世紀70年代科學傢就提齣瞭一類以分子為基礎的所謂分子基材料(molecular-based materials),目前已受到國際學者的廣泛重視。比起傳統的無機原子基材料來,其優點是易於在較低溫度下,采用由下而上的方法,通過分子剪裁實現分子設計和聚集態及超分子器件的分子組裝。這些具有全新的特異分子光、電、熱、磁等物理功能材料,有望成為21世紀材料科學的主攻領域之一。  分子材料和分子化閤物緊密相關。分子本身就是化學的主要研究對象。在材料科學領域中,如果相對地將原子或離子型化閤物列為一類,則按目前國際慣例,另一類分子化閤物主要是指通常的有機化閤物、聚閤物、配位化閤物,甚至生物化閤物。實質上這種分類也隻是相對的,因為即使從化學觀點也很難嚴格定義無機或有機“分子”。目前,以無機和有機化閤物相結閤的配位化閤物和配位鍵為基礎的雜化、界麵和復閤材料的研究發展很快。基於以上的認識,我們早在20世紀80年代末就從超分子化學角度注意到國際上對分子功能材料的研究,進而倡導光電功能配位化閤物的研究。誠然,比起配位化學在傳統化學領域(如催化閤成、萃取分離、醫藥、環保等)所取得的眾所周知成就來說,目前對於其物理功能的研究和開發還處於發展和開拓階段。本書對此作瞭強調,也算是本書的一個特點吧。  另一方麵,高校理工科基礎教育正麵臨21世紀新科技成就的挑戰。將化學、材料科學、物理科學和生命科學內容交叉融人教學改革已是大勢所趨。這不僅是由於産、學、研結閤的需要,對於培養學生開拓視野、啓發思考和發展創新思維也是大有裨益的。恰恰在這方麵,國內外還缺乏一本係統的較全麵可資藉鑒的材料化學或材料物理等領域的教材。基於這種期望,結閤我們在教學和科研中的體驗和探討,在編著本書時就考慮到:根據專業情況及原有基礎,對一些較為抽象的數理公式及繁雜的化學敘述進行適當取捨後,本書也能用作大專院校化學、材料、物理和分子生物學等學科的高年級學生和研究生的選修教材。實際上,我在1998年後分彆應新加坡國立大學和颱灣大學邀請進行訪問講學時就曾節錄本書作為“光電功能材料”的主要內容進行係統教學。  本書的第二版是在第一版基礎上進行瞭全麵修正並增補瞭大量新穎內容,並結閤傳統原子基材料內容,著重介紹受到國內外關注的分子基光電功能材料的一般原理及其應用。  自從本書第一版齣版以來,我國化學傢在分子材料領域中做瞭很多優秀的和國際同步的工作,並已使光電功能化閤物成為材料科學的一個富有前景的方嚮。但由於篇幅有限,對這些優秀成果隻好忍痛割愛,不加細述,對此深為遺憾。  我願藉此機會,嚮我在南京大學配位化學國傢重點實驗室多年共同閤作的眾多同事和曆屆的研究生,撰寫電緻發光和光電分子材料製備章節的遊宇建博士以及對我關心備緻的傢人錶示衷心感謝,沒有他們的協助和支持是難以在這麼短的時間內專心緻誌地完成這項工作。還要感謝國傢科學技術部和國傢自然科學基金委員會長期對我們科研工作所提供的資助和鼓勵。本書的責任編輯硃麗女士和她的同事們為本書的齣版做瞭大量認真細緻的工作,在此一並錶示感謝。  本書中的圖錶及文獻來自不同學科的著作及期刊,特彆是得到瞭美國化學會、英國皇傢化學會、Elsevier齣版公司、麥剋米倫公司、美國科學促進會、美國物理學會、Wiley-VCH齣版公司、日本化學會、日本純粹與應用物理研究所、美國光學學會等,以及我國諸多齣版社支持。特此緻謝。  在編寫過程中雖然企圖由大學已有的基礎知識,由淺入深、理論結閤實際地將結構化學、凝聚態物理、材料科學和分子生物學等不同領域的基本概念和內容係統地關聯,以形成一個完整的體係,但由於我們還剛剛踏人這樣一個涉及多科性學科的新園地,實屬熱情有餘而力不從心,錯誤在所難免,歡迎海內外同行予以批評指正,不勝感激。  遊效曾  南京大學 配位化學國傢重點實驗室  2013年12月第二版
分子基——光電功能化閤物(第二版) 內容簡介 《分子基——光電功能化閤物(第二版)》是一本深入探討以分子為基本單元,構建和設計具有光電功能化閤物的權威性專著。本書旨在全麵梳理和係統闡釋當前分子基光電功能材料的研究前沿、基本原理、閤成策略、性能調控及其在各類器件中的應用。作為一本麵嚮高年級本科生、研究生以及從事相關領域研究的科研人員的教材和參考書,本書力求理論與實踐相結閤,既涵蓋瞭基礎性的理論知識,又緊密跟蹤最新的研究動態和技術進展,為讀者提供一個全麵而深入的學習平颱。 本書結構與主要內容概覽: 本書共分為若乾章節,每一章都圍繞分子基光電功能化閤物的核心主題展開,從微觀的分子設計到宏觀的器件性能,層層遞進。 第一部分:基礎理論與分子設計 第一章:光電功能化閤物的基本概念與發展曆程 本章將從宏觀角度齣發,介紹光電功能材料在現代科技中的重要地位,以及它們所扮演的關鍵角色。 詳細闡述“光電功能”的定義,包括光吸收、光發射、電荷傳輸、激子形成與湮滅、光電轉換等基本過程。 追溯光電功能材料的發展曆史,從早期的無機半導體材料,到有機半導體材料,再到如今蓬勃發展的分子基功能材料,勾勒齣學科演進的清晰脈絡。 重點介紹分子基材料相對於傳統無機材料的獨特優勢,如易於分子設計、可調控性強、柔性化潛力、低成本加工等,為後續章節深入探討打下理論基礎。 第二章:有機發光二極管(OLED)功能分子設計 聚焦於OLED領域,深入剖析發光層、傳輸層(電子傳輸層、空穴傳輸層)、阻擋層等關鍵功能層的分子設計原則。 詳細講解如何通過調控分子的電子結構,如HOMO/LUMO能級、能隙、激子結閤能等,來控製發光顔色、發光效率和器件壽命。 介紹不同發光機製,如熒光、磷光、延遲熒光(TADF)等,並探討相應的分子設計策略以實現高效發光。 討論影響載流子注入和傳輸效率的分子特性,如遷移率、內稟電荷注入勢壘等,以及如何通過分子結構優化來提高器件性能。 案例分析:選取代錶性的發光材料、傳輸材料,分析其分子結構與光電性能之間的構效關係。 第三章:有機光伏(OPV)功能分子設計 深入探討OPV器件的核心組件——給體(donor)和受體(acceptor)材料的分子設計。 闡述分子結構對光吸收光譜、激子解離效率、電荷傳輸能力等關鍵參數的影響。 介紹共軛聚閤物和非富勒烯小分子受體的設計理念,分析其結構特點如何與給體材料相匹配以形成高效的給/受體界麵。 討論影響激子擴散長度、激子結閤能、載流子遷移率的分子因素,以及如何通過分子設計來提高OPV的開路電壓、短路電流和填充因子。 分析不同電子給體和受體材料的經典案例,揭示其分子結構與器件性能的內在聯係。 第四章:有機場效應晶體管(OFET)功能分子設計 針對OFET器件,本章重點講解半導體層功能分子的設計。 詳細討論分子堆積、結晶性、薄膜形貌對載流子遷移率的影響。 介紹如何通過調整分子結構來優化HOMO/LUMO能級,以實現p型、n型或雙極性傳輸。 分析影響界麵特性的因素,如有機半導體層與介電層之間的相互作用,以及如何通過分子修飾來改善界麵質量,降低閾值電壓,提高器件穩定性。 結閤實際應用,探討適用於高性能OFET的分子設計策略,包括稠環體係、交替共聚物等。 第五章:光電功能化閤物的理論計算與模擬 介紹量子化學計算方法(如密度泛函理論DFT)在預測和設計光電功能分子中的應用。 闡述如何利用計算模擬來預測分子的電子結構(如能隙、HOMO/LUMO能級)、吸收和發射光譜、激子特性、電荷傳輸性質等。 講解如何結閤計算模擬和實驗結果,加速分子設計和性能優化過程。 討論模型化閤物和真實材料的模擬方法,以及模型構建的注意事項。 第二部分:閤成與製備 第六章:分子基光電功能化閤物的閤成方法 係統介紹構建各種功能分子骨架的經典有機閤成策略,如Suzuki偶聯、Stille偶聯、Heck反應、Buchwald-Hartwig胺化反應等。 重點講解用於構建共軛體係的聚閤反應,如 Yamamoto 聚閤、Grignard 聚閤等。 介紹官能團化修飾策略,如鹵代、硼酸化、锡化、胺化等,以實現分子結構的精細調控。 探討小分子和聚閤物閤成的通用技術與特殊技巧。 第七章:功能材料的薄膜製備技術 詳細介紹適用於分子基光電功能化閤物的薄膜製備技術,包括溶液加工技術(如鏇塗、打印、浸塗)和氣相沉積技術(如蒸鍍)。 分析不同製備技術對薄膜形貌、結晶度、分子取嚮等結構特性的影響,以及這些結構特性如何反過來影響器件性能。 講解如何通過優化加工參數(如溶劑選擇、退火溫度、基底處理等)來控製薄膜質量,從而實現器件性能的最大化。 介紹用於先進薄膜製備的新技術,如颳刀塗布、噴墨打印等。 第三部分:器件應用與性能調控 第八章:光電功能化閤物在光電器件中的應用 本章將集中闡述分子基光電功能化閤物在各類核心光電器件中的具體應用,並深入分析其在其中的作用機製。 有機發光二極管(OLED):詳細介紹發光層、傳輸層、注入層等功能材料的選擇與設計,如何通過分子調控實現不同顔色的高效發光,以及提高器件的亮度、效率和壽命。 有機光伏(OPV):講解給體和受體材料的分子設計如何影響光捕獲能力、激子生成與解離效率,以及電荷傳輸性能,進而影響光電轉換效率。 有機場效應晶體管(OFET):分析半導體層分子結構、堆積方式對載流子遷移率的影響,以及如何通過分子設計實現高遷移率、低閾值電壓的器件。 有機光電探測器(OPD):介紹光響應層材料的設計,如何實現高靈敏度、寬光譜響應和快速響應速度。 其他應用:簡要介紹在有機太陽能電池、有機激光器、光電傳感器、熱電器件等新興領域的應用進展。 第九章:光電功能化閤物的性能錶徵與器件評價 詳細介紹用於錶徵光電功能化閤物的光譜學方法,如紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、磷光光譜、核磁共振譜(NMR)、質譜(MS)等,以及它們在結構鑒定和性能評估中的作用。 講解用於評估載流子傳輸性質的電學測量技術,如循環伏安法(CV)、光電導測量、電荷遷移率測量(如時間飛行法、場效應遷移率法)等。 介紹用於評價器件性能的關鍵參數,如OLED的亮度、效率(cd/A、lm/W)、色坐標、壽命;OPV的開路電壓(Voc)、短路電流密度(Jsc)、填充因子(FF)、光電轉換效率(PCE);OFET的遷移率、開關比、亞閾值擺幅等。 討論器件性能衰減的原因及分析方法,為提高器件穩定性提供依據。 第十章:麵嚮特定應用的分子設計策略與未來展望 本章將引導讀者將前述的理論知識和技術方法應用於解決實際的光電應用挑戰。 高性能化:探討如何通過分子設計、材料復閤、器件結構優化等手段,實現更高的器件效率、更寬的光譜響應、更快的響應速度。 穩定性與壽命:深入分析影響材料和器件穩定性的因素,如光、熱、氧、水、電應力等,並提齣相應的分子設計和封裝策略。 功能集成化:介紹如何設計多功能分子,實現多種光電功能的集成,如同時具備發光和傳輸能力,或同時具備吸收和轉換能力。 環境友好與可持續性:討論綠色閤成方法、可迴收材料、低毒性溶劑的應用,以及對環境可持續性的考量。 新興領域探索:展望分子基光電功能材料在柔性電子、可穿戴設備、生物傳感、人工智能硬件等前沿領域的潛在應用。 總結與展望:對本書內容進行迴顧,並對分子基光電功能化閤物的研究方嚮和未來發展趨勢進行展望,鼓勵讀者進行創新性研究。 總結: 《分子基——光電功能化閤物(第二版)》不僅是一本知識的匯集,更是一本思想的啓迪。本書的齣版,旨在為推動分子基光電功能材料領域的深入研究和實際應用貢獻一份力量。通過學習本書,讀者將能夠係統地掌握分子基光電功能材料的原理,深刻理解分子設計與器件性能之間的內在聯係,並具備獨立開展相關研究的能力。本書對於促進高性能、多功能、環境友好的光電器件的發展,具有重要的理論和實踐意義。

用戶評價

評分

讀完《分子材料——光電功能化閤物(第二版)》,我最大的感受是它的“厚重感”和“前瞻性”。這本書仿佛是一扇窗口,讓我得以窺見當代材料科學最令人興奮的前沿領域之一。它並非僅僅羅列各種分子化閤物的性能參數,而是深入挖掘瞭這些材料背後的設計哲學和科學原理。我特彆欣賞作者在介紹不同類型光電功能化閤物時,所展現齣的嚴謹邏輯和清晰的思維導圖。例如,在討論有機半導體材料時,書中詳細闡述瞭π共軛體係的構建如何影響電子的離域和傳輸,以及如何通過化學修飾來調控帶隙和載流子遷移率。這些內容對於理解這些材料為何能夠實現光電轉換至關重要。更讓我印象深刻的是,書中對於新材料的展望部分,不僅列舉瞭當前研究的熱點,還對未來可能的發展方嚮提齣瞭獨到的見解,這讓我感到自己正在跟隨一位思想傢一起探索未知的疆域。雖然書中某些部分的化學推導和理論分析對我而言有一定的挑戰,但我能感受到作者為瞭讓讀者理解,付齣的巨大努力,比如通過圖示和簡化模型來輔助說明,這些都極大地降低瞭閱讀門檻,讓我能夠沉浸其中,反復琢磨。

評分

坦白說,我一開始拿到這本書時,有些擔心裏麵的內容會過於枯燥和專業,但事實證明我的顧慮是多餘的。《分子材料——光電功能化閤物(第二版)》的齣版,仿佛為我打開瞭一個全新的視野。它並沒有一味地追求晦澀的理論和復雜的公式,而是巧妙地將科學知識融入到對現實世界應用的解讀之中。書中對於薄膜太陽能電池材料的討論,就讓我瞭解瞭為什麼有些材料可以更有效地吸收太陽光,為什麼有些材料能夠更穩定地工作。作者在講解過程中,穿插瞭一些與日常生活息息相關的例子,比如智能手機屏幕的色彩是如何産生的,高效節能的LED照明又是如何實現的,這些都讓我感到非常親切和實用。雖然書中涉及的化學結構和物理模型對我來說是全新的概念,但作者的講解方式讓我感覺並不遙遠,他似乎總能找到一種方式,讓你即使不具備深厚的背景知識,也能抓住核心要點,並且對這個領域産生濃厚的興趣。

評分

這本書的寫作風格可以說是非常“接地氣”瞭,尤其是在涉及具體的光電功能化閤物時,作者似乎非常擅長化繁為簡。我之前對許多光電器件的運作原理都隻是一知半解,但通過閱讀這本書,我開始慢慢理清頭緒。它在介紹例如染料敏化太陽能電池時,不僅僅是給齣瞭一個框架,而是深入到染料分子的吸收光譜、電子注入過程,以及電解質和氧化還原對的作用。這種層層遞進的講解方式,讓我能夠逐步理解整個器件的協同工作。而且,書中用到瞭大量的示意圖和實驗數據,雖然我不是實驗人員,但這些直觀的展示,讓那些抽象的化學分子和物理過程變得觸手可及。我特彆喜歡書中對於材料選擇的考量,作者會討論不同材料的優缺點,比如穩定性、成本、效率等,並結閤實際應用場景進行權衡。這讓我明白,科學研究並非一味追求極緻性能,而是在眾多因素中尋找最佳的平衡點,這一點在現實世界的工程應用中尤為重要。

評分

這本《分子材料——光電功能化閤物(第二版)》著實讓我眼前一亮,雖然我並非該領域的資深專傢,但作為一名對前沿科技充滿好奇心的讀者,這本書提供瞭一個非常棒的切入點。首先,它的標題就足夠吸引人,“分子材料”和“光電功能”這兩個詞匯立刻勾勒齣瞭一個充滿活力和應用前景的領域。我尤其喜歡它在開篇就花瞭大量篇幅,用相對易懂的語言解釋瞭“分子材料”這一概念的由來和發展脈絡,從最初的對宏觀材料的理解,到如何將目光聚焦在單個分子層麵,再到利用分子的結構和性質來設計具有特定功能的材料。書中對光電功能的解釋也並非艱深晦澀,而是通過一係列生動的類比和基礎物理化學原理的引入,讓我這個初學者也能逐步理解分子尺度下光與電是如何相互作用,以及如何被巧妙地調控。它沒有直接跳到復雜的化學結構式,而是先搭建瞭一個概念的框架,這一點對於我這樣想要建立整體認識的讀者來說,至關重要。後續章節中,雖然涉及具體的化閤物,但書中也努力地將它們與具體的光電器件應用聯係起來,比如太陽能電池、OLED顯示器等,這讓我對這些“高大上”的技術有瞭更具象的認識,也激發瞭我進一步探索的興趣。

評分

《分子材料——光電功能化閤物(第二版)》給我的感覺更像是一份精心編織的“科學故事集”,每個分子化閤物都仿佛是這個故事裏的一個獨特角色,擁有自己的“性格”和“使命”。作者以一種充滿敘事性的方式,將這些分子材料的誕生、性質以及它們如何在光電領域大放異彩娓娓道來。我尤其欣賞書中對曆史發展脈絡的梳理,它讓我看到瞭這些材料是如何從最初的偶然發現,到經過一代代科研人員的不斷探索和優化,最終成為現代科技不可或缺的一部分。書中關於有機發光二極管(OLED)的部分,就詳細介紹瞭不同發光層材料的結構演變,以及它們如何從早期的熒光材料發展到效率更高的磷光材料。這種迴顧過去、展望未來的視角,讓我對整個領域有瞭更深刻的理解和敬畏。雖然我不是化學專業的學生,但書中對分子結構與性能之間關係的闡述,讓我對“設計”和“創造”有瞭全新的認識,原來簡單的原子排列組閤,就能蘊含如此豐富的光電魔力。

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