申请人系统研究了过渡金属硫系功能簇合物的化学组成、微观分子结构与其三阶非线性光学性能的对应构效关系,探讨了各类构型功能簇合物的三阶非线性光学性能、光限制效应及其光学机理;提出了通过功能簇合物骨架调控优化及进一步分子修饰以增强簇合物光限制性能的研究方法,研制了可与酞菁金属衍生物相媲美、具有超快超强光限制性能的平面五核功能簇合物,诠释了这类簇合物在皮秒及纳秒激光激发下其光限制性能所对应不同的光物理过程;初步探索了功能簇聚物体系中有机共轭桥联基团对其非线性光学性能的调制机制;阐明了簇合物骨架构型与其特征红外光谱的内在规律;合成了具有lcv、acs及diamond等新颖拓扑构型的功能簇聚物和镍系功能簇合物中核数最多的十核、十二核皇冠状金属超分子;在Adv Mater,Angew Chem,Coord Chem Rev,Chem Commun等重要期刊上发表论文50多篇,被引423次,他引212次。
Nonlinear Optical Materials;Functional Materials;Structure-Property Correlation;Synthesis and Design;Performance Modulation
本项目致力于结构导向的功能簇合物非线性光学性能调制研究,在项目执行期间,课题组很好地实施了原定计划,取得了以下一系列研究成果1、创制了一类十二核、十核冠状超分子金属簇合物材料并探讨其分子结构与非线性光学性能相关性;2、利用稀土/碱土阳离子模板法自组装合成了一系列超分子金属簇合物框架结构并研究其非线性光学性能;3、实现了卟啉共价功能化多壁碳纳米管/还原石墨烯无机-有机杂化材料非线性光学性能的增强;4、制备合成了具有强非线性光学性能的金属硒化物半导体纳米异质结构、单晶硅纳米线材料。上述研究成果的取得对于进一步深入研究与阐明过渡金属功能簇合/聚物、多元有机共轭体系、纳米异质结构的微观结构与其三阶非线性光学性能的对应构效关系、探讨与揭示各类簇合/聚物、多元有机共轭体系、纳米异质结三阶非线性光学性能及光限制效应的光学机理具有重要的科学意义和理论价值。课题组在Angew Chem Int Ed, Chem Eur J, J Mater Chem, Carbon, Chem Asian J, ACS Appl Mater Inter等有影响力的国际期刊上发表了38篇标注项目号的SCI论文,尚有5篇论文在评审之中,7篇论文正在整理、撰写、修改之中。作为中方负责人,联合国际功能分子材料和非线性光学研究领域的十四位著名学者,创建了“功能分子、聚集体及器件创制”高等学校学科创新引智基地,并2012 年10 月获得教育部、国家外专局正式批准建设;作为中心负责人,依托中国-澳大利亚功能分子材料国际联合研究中心,联合国际功能分子材料和非线性光学研究领域的八个著名研究所,创建了“光响应功能材料”国际联合研究中心,并于2013年10月被科学技术部认定批准为“光响应功能材料”国家级国际联合研究中心;作为团队带头人,先后成功申报入选了“功能分子材料及其非线性光学性能”教育部长江学者创新团队(2011年)、江苏省创新团队(2012年)和科技部“非线性光学功能材料”重点领域创新团队(2013年);作为发起人之一和共同申请人,与澳大利亚国立大学Mark G. Humphrey教授及美国北达科他州州立大学Wenfang Sun教授共同申请并获资助举办2014年美国材料研究会(MRS)春季年会分会。2010年荣获中国侨界创新人才贡献奖并带领团队获得了2012年中国侨界创新团队贡献奖。