零碳青年|学术沙龙:共轭聚合物的室温精准合成

                                                                                                          文/刘兆龙、尹岩 校学生会学术实践中心

                                                                                                                图/尹岩 校学生会学术实践中心

      “零碳青年”学术沙龙是聚焦国家“双碳”战略,涵盖多学科、宽领域的研究生学术沙龙,旨在为中国科学院大学研究生群体提供探索“双碳”科学前沿、交流学术难题、展示科研成果的平台,鼓励青年学子充分利用学科资源和专业优势,将专业知识与国家发展相结合,用科技为绿色发展赋能。

       2022年4月8日20:00,由校团委指导,校学生会主办的“零碳青年”学术沙龙活动准时拉开帷幕。中国科学院大学材料科学与光电技术学院2020级博士研究生、行业顶刊《德国应用化学》(Angew. Chem.)VIP文章和封底文章第一作者、中国科学院大学学生会骨干成员马博维同学作为主讲嘉宾,带来了主题为“共轭聚合物的室温精准合成”的学术沙龙。马同学深入浅出地展示了Stille聚合反应以及将该反应条件降低至室温并实现精准合成的研究成果,阐明了该研究在降低产业生产能耗的同时,有望在未来促进光伏产业发展。

       本次沙龙带领我们从材料科学的视角了解相关学术成果对于碳中和目标实现的促进作用,内容包涵有机光电材料合成领域大背景的介绍、交替共轭聚合物的室温Stille精准合成的整体脉络,以及此研究成果如何助力国家碳中和目标的实现。

       马同学首先向我们介绍获得2010年诺贝尔化学奖的学术成果:对有机合成中钯催化偶联反应的研究,包括偶联反应的反应机理、得到的目标产物以及其中的副产物;然后介绍了一种新型催化体系在Stille偶联反应中低成本以及高产率的优势。此外,马同学还对不同配体、催化剂负载量、溶剂、添加剂、温度等因素对该反应的影响进行了简要讲解。

       接下来,报告讲述了实验中针对Stille偶联反应的诸多影响因素进行的控制变量研究。马同学直言成果的取得并非一朝一夕之功,他在实验中进行了500多种反应条件的筛选,经过反反复复的实验方才取得了突破。

       除此之外,报告中还介绍了几种常用的缺陷表征手段以判断Stille偶联反应的产物是否真的没有结构缺陷,从核磁共振氢谱图和紫外/可见光谱图,到DFT第一性原理计算,再到缺陷态密度的研究等,众多的表征共同提供证据证明了产物没有均聚结构缺陷。

       报告的最后提到,该研究成果具有产业化前景,并将助力国家碳中和目标的实现。相较于传统热活化制备的材料,新方法采用室温合成条件降低了能耗,同时合成出的材料具有更少的均聚结构缺陷以及更高的载流子迁移率,这对于提高聚合物的品质有着重要意义。

       成果分享结束后,观众们纷纷向主讲嘉宾提出自己在科研中的困惑,共同交流探讨科研经验,马同学就科研思路、创新想法与文章投稿给出了自己的建议和看法,本期学术沙龙在热烈的讨论中落下帷幕。

       在“零碳青年”学术沙龙系列活动中,科苑学子自由探索“双碳”科技前沿,展开跨学科交流分享。在这里,来自不同学科领域的思维相互碰撞,为助力国家“双碳”战略贡献青年学子智慧,彰显青年学子担当。