在充分研究了过渡金属离子与共轭聚合物作用基础上,设计合成新型主链含联吡啶类金属离子配位基元的共轭聚合物,研究它们与金属离子(主族、稀土)相互作用对共轭聚合物分子结构、聚集态结构及电子结构的影响与规律,研究含金属离子的共轭聚合物的光、电、磁等性质,发展具有新功能、高效率的光电新材料。发光性质(包括光致发光、电致发光、发光颜色与效率等)是研究的重点,扩展的性质研究包括太阳能电池、磁性质、超导等。共轭聚
设计合成了一系列主链含联吡啶、菲洛啉与芴的共轭聚合物。研究了它们与不同金属离子(主族、过渡、稀土)的相互作用,发现了此类共聚物对不同金属离子的传感性能及传感机理。由于作为配体的共轭聚合物主链的扩展,加速了束缚激子的电子与空穴对分离,这为设计新型光伏打电池材料提供了新的思路。通过一系列主链上含不同比例联吡啶共轭聚合物与Zn(II)相互作用,发现聚合物中联吡啶的含量以及不同阴离子对发光颜色的调节变化规律。此类材料可望发展成为新型颜色可调的有机电致发光显示器件,特别是白光照明材料。通过进一步的理论研究,发现Zn(II)诱导的共聚物的色变效应归功于Zn(II)的点电荷作用,不同阴离子通过静电作用影响Zn(II)的实际带电量,是阴离子色变的本质原因。同时发现,联吡啶的引入,使得共聚物的LUMO能级下降,增强了其电子注入特性。Zn(II)的配位使得共聚物的LUMO能级进一步下降,这同样归功于Zn(II)的电荷特性,可望发展成新型电子注入材料。稀土离子与共聚物作用,通过能量转移实现了稀土的高效、窄带发射,同时结合了聚合物的优异加工性能,为稀土发光应用提供了新方法。