新型定子转子型无金属分子铁电体的设计合成及性能研究
批准号:
22075123
项目类别:
面上项目
资助金额:
64.0 万元
负责人:
蔡琥
依托单位:
学科分类:
无机功能材料化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
蔡琥
中文摘要
近年来,随着生物医药、信息存储、智能材料等技术领域的快速发展,对铁电材料及器件在微型化、柔性可穿戴、多功能集成、可靠性等方面提出了更高的要求。无金属纯有机分子铁电材料由于结构多变、性能可调控集成、合成简单以及在制造柔性、重量轻、大面积、低成本器件中的独特优势日益受到研究者的重视。在本申请中,我们将以居里对称性、诺埃曼原理和定子-转子铁电模型为指导,采用环胺,有机酸(苯酚)类及无机多面体酸三组份组建不含金属阳离子的有机分子铁电材料,通过环胺,多面体阴离子的对称性破缺高温无序低温有序引入铁电性能,利用介电、差示热扫描、二阶倍频(SHG)及压电力显微镜(PFM)、电滞回线等技术进行铁电性能表征,同时研究该类分子铁电体的分子成膜性能和压电性能。本申请将拓展分子铁电的研究范围,推动有机功能性分子铁电材料的深度开发,为其在柔性可穿戴设备中的应用打下坚实的基础。
英文摘要
Recently, compared with the developments in the fields of biomedicine, information storage and intelligent materials, ferroelectric materials and devices are facing higher requirements in miniaturization, wearable flexibility, multifunctional integration as well as reliability. With advantages of variable structure, adjustable performance, functional integration and easy synthesis as well, increasing attentions have been focused on metal-free organic molecular ferroelectrics due to their unique merits in preparing flexible, lighter, larger and low cost devices. In this application, under the guidance of Curie symmetry, Noemann principles and stator rotor ferroelectric model, we will use cyclic amine, organic acid (phenol) and inorganic polyhedral acid to form metal-free molecular ferroelectric materials. The ferroelectric property will be introduced by the symmetry breaking with high temperature disorder and low temperature order of polyhedral anions. The ferroelectric properties are characterized by dielectric, differential thermal scanning, SHG, PFM and hysteresis loop techniques. Meanwhile, the molecular film-forming and piezoelectric properties of these kinds of molecular ferroelectrics will be studied. Our application will expand the research field of molecular ferroelectrics, promote further developments of organic functional molecular ferroelectrics, and provide a solid foundation for their applications in flexible wearable devices.
近年来,随着生物医药、信息存储、智能材料等技术领域的快速发展,对铁电材料及器件在微型化、柔性可穿戴、多功能集成、可靠性等方面提出了更高的要求。无金属纯有机分子铁电材料由于结构多变、性能可调控集成、合成简单以及在制造柔性、重量轻、大面积、低成本器件中的独特优势日益受到研究者的重视。在本项目中,我们以居里对称性、诺埃曼原理和定子-转子铁电模型为指导,采用环胺,有机酸(苯酚)类及无机多面体酸三组份组建不含金属阳离子的有机分子铁电材料,通过环胺,多面体阴离子的对称性破缺高温无序低温有序引入铁电性能,利用介电、差示热扫描、二阶倍频(SHG)及压电力显微镜(PFM)、电滞回线等技术进行铁电性能表征,同时研究该类分子铁电体的分子成膜性能和压电性能。本研究拓展了分子铁电的研究范围,推动有机功能性分子铁电材料的深度开发,为其在柔性可穿戴设备中的应用打下坚实的基础。本项目合成了一系列无金属三组份全有机分子铁电体,通过研究这些化合物的铁电起源及介电、倍频、压电、成膜性能,筛选有实际应用价值的分子基功能材料。最后本研究成果主要以学术论文形式在学术期刊上发表,相关成果在Angew, CCL, Inorg Chem Front, Inorg Chem, Chem Commun等主流期刊上发表SCI论文36篇,授权国家发明专利5项,培养研究生16名,其中博士4名,硕士12名。
过渡金属催化的氢氨烷基化反应研究
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批准号:21861026
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:40.0万元
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批准年份:2018
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负责人:蔡琥
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依托单位:
有机氮羟基化合物构筑的配位聚合物及其功能性质研究
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批准号:21571094
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项目类别:面上项目
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资助金额:75.0万元
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批准年份:2015
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负责人:蔡琥
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依托单位:
高价态VB族过渡金属氮杂环卡宾化合物的合成与反应的研究
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批准号:21162015
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:53.0万元
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批准年份:2011
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负责人:蔡琥
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依托单位:
d0前期过渡金属化合物与氧气的反应:微电子器件中高k电介质材料分子形成途径的化学研究
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批准号:20861007
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项目类别:地区科学基金项目
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资助金额:24.0万元
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批准年份:2008
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负责人:蔡琥
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依托单位:
国内基金
海外基金