π-共轭嵌段分子自组装体系及其在能量转换中的应用

We would like to develop new energy conversion materials through self-assembly of rigid-flexible block molecules. Although energy conversion organic materials have been reported, a rational strategy towards nanostructures with electro-optical functions has not been developed. We propose such strategy which is based on our expertise and some preliminary results. Our research can represent a paradigm shift in supramolecular chemistry and have a broad societal impact in terms of self-assembling materials to contribute to solve energy conversion issues. In addition, suggested application of these self-assembling materials through controllable interactions will establish a new paradigm to bridge the gap between synthetic chemistry and environmental science.

有机能量转换材料是当前材料研究的重要课题，但如何利用合理、有效的方法获得具有结构有序的有机电-光功能材料还面临许多问题。基于我们在相关领域的研究，本项目拟设计合成系列具有自组装特征的π-共轭嵌段分子，并研究其组装结构与其光电功能间的关系，为有机光-电功能材料的器件制备提供新的认识。这些研究是超分子化学在能量转换材料领域的发展趋势，也将对解决材料的组装结构与光-电性能间关系这一基本科学问题提供重要参考。我们也希望本项目的开展能在合成化学和环境科学间建立新的联系。

研究团队按照研究计划主要围绕以下几个方面展开：（1）生物两亲性、手性两亲性分子的设计与合成。（2）超分子水溶液自组装体的形成及动态调控；开展新型的纳米反应器，手性选择与手性分离；揭示多层次形成与转换的规律，拓展了超分子材料的应用。（3）自组装动态结构在能量转换材料、环境科学、生命科学等领域的应用，研究能量转换材料和生物相容的超分子材料，如纳米纤维、纳米管等于生命体系中的重要单元细胞的相互作用。在国内外期刊上发表影响因子大于5的论文11篇，在国内外学术会议做邀请报告20多次，在国际上产生了重要影响；同时还多次举办国际学术会议，促进超分子领域学术交流与讨论，推动科学进展。