卟啉酞菁基双极性载流子传输晶态材料的设计制备和性能研究

双极性载流子传输材料在逻辑电路、光伏、发光以及化学传感器等方面具有重要的应用，.本课题的主要内容是以双极性载流子传输功能为导向，利用卟啉酞菁类化合物特有的刚性平面共轭结构、周边有多个取代位置可以进行功能化修饰、中间空穴的四个氮原子可以和多种金属配位等特点，通过化学调控手段设计性能优异的功能基元，合理调节其最低空轨道和最高占据轨道的能级，调节分子间作用力或配位作用构筑长程有序的晶态材料，研究其电子和空穴传输特性，结合量子化学理论模拟研究材料传输特性与微观结构之间的关系规律。

自2012年1月项目启动以来，按照研究计划开展工作，取得了重要进展，完成了预定研究目标。取得成果摘要如下：.1、通过在酞菁和卟啉环周边分别引入吸电子或给电子基团，以及二层和三层配位模式的控制，实现了对酞菁金属配合物电子结构和分子轨道能级的精细调控，获得十余种π-π堆积的晶态结构，为选择性的呈现p-型、n-型或双极性传输材料特性提供了基础。.2、分别用富勒烯（C60）、二茂铁（Fc）和芘（Pyrene）与三明治型混杂卟啉酞菁稀土配合物共价偶联，获得了一系列新颖的电子D-A体系，对其结构、谱学、电化学性质进行了系统研究，在此基础上利用瞬态吸收以及理论模拟等方法对其光致电荷分离、能量转移、三阶非线性光学性质等进行了初步研究，为新型光电导、光电转换以及非线性光学材料的开发提供了基础。. 在本项目的支持下共发表SCI收录研究论文15篇；申请专利1项；分别在第七届国际卟啉酞菁学术会议（ICPP-7，2012年7月，韩国济州岛）、第八届国际卟啉酞菁学术会议（ICPP-8，2014年6月，土耳其伊斯坦布尔）和“卟啉、酞菁及功能π-分子”陆奥国际学术论坛（MISPPF，2014年10月，日本仙台）作邀请报告；培养博士生5名（毕业2名），培养硕士生12名（毕业6名），博士后出站1名，在站1名。