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274 這個分子結構有點奇怪啊(求訂閱)

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五月五號,週三。

雖說是下午才開始正常上班,但許秋、韓嘉瑩和陳婉清約好了上午十點在材一216碰面,他們打算開個小會,商討一下之後ADA非富勒烯體系的工作展望,順便做一下組會PPT。

當許秋和韓嘉瑩如約到達材一後,發現216和218的房間門虛掩著,表明裡面都有人。

218裡的肯定就是魏老師了,這也不奇怪,平常週六都能碰到他在辦公室;而216房間裡的人,並不是提前過來的陳婉清學姐,而是吳菲菲和鄔勝男。

吳菲菲在整理上週的測試數據,制作組會PPT,而鄔勝男則在撰寫著關於“鈣鈦礦量子點發光材料”的綜述計劃書,對於每月拿工資的博後,魏老師的要求更高一些,她節前沒有幹完的工作,就要在節假日期間補完。

幾分鐘後,陳婉清推門而入,看著216房間內滿滿當當的人,也是一愣,“怎麼這麼多人呀。”

“她們也和我們一樣,提前過來幹活的,”許秋笑著為學姐解惑,隨後提議道:“我們到三樓小會議室討論吧。”

“好呀。”學姐和學妹紛紛附和。

許秋到門房大爺處取了鑰匙,開啟了三樓會議室的門,學姐是主講,抱著膝上型電腦,學妹負責記錄,拿著實驗記錄本和黑色水筆。

三人湊在一起,對著電腦屏幕坐下,許秋輕咳一聲,說道:“開始吧。”

陳婉清點點頭,開啟PPT檔案,按下F5進入放映模式,侃侃而談道:“目前的IDT-I,ADA型非富勒烯受體分子,其D單元為IDT、A單元為I,基於這個分子,接下來的最佳化方案一共有四種。”

“第一種,調控D單元IDT的線性共軛長度,目前的稠環數量為5個,其中,中央是一個苯環,兩邊各有兩個五元環,可以透過引入新的共軛稠環結構,將稠環數量增加為7個、9個,甚至更多……”

“第二種,改變D單元,IDT的側鏈,目前的側鏈是四個己基取代的六元環苯基側鏈,可以替代為直鏈、支鏈烷基,或是噻吩環側鏈等……”

“第三種,最佳化A單元的結構,I的苯環上面有四個反應位點,其中引入一個或者兩個基團,生成單取代或者二取代的I結構應該是比較容易辦到的。可以引入氟原子、氯原子等鹵素原子,來進一步提高I單元的吸電子的能力,也可以引入甲基、烷氧基等給電子基團,抑制A單元整體吸電子的能力……”

“第四種,模仿那篇《自然·材料》的文章,合成類似於IDTBR分子的結構,也就是在ADA的D/A單元之間引入一個小的共軛單元,可以是他們用的BT單元,也可以是噻吩單元等等……”

學姐把四種思路介紹完以後,戛然而止。

“就沒有了?”許秋疑惑問道:“具體的合成路線呢,難道只有一頁PPT嗎?”

“嗯,只有一頁,合成路線還沒想好。”陳婉清弱弱的補充道:“我們這不是討論嘛。”

“好吧。”許秋明白了學姐的用意,學姐現在這是大而全的把所有可能的研究方向都列了出來,想讓自己挑幾個給她做。

“不考慮對D/A單元進行大幅度修改的策略的話,總結的還算全面。”許秋概括了一句,隨後沉吟片刻,分析道:

“第一種和第三種的方法,對分子結構的改變比較大,器件效能的波動幅度應該比較大,有較高的機率取得效率突破,但是合成難度也比較高,至少現在沒辦法一眼看出詳細的合成路徑來,還是需要翻閱一些文獻才行。

第二種路徑,相對比較簡單,不同側鏈的IDT單元可以直接到深城那家光電公司購買,同時自己合成的話難度也不大,不過單單修改D單元的側鏈,想要讓效率大幅度的正向波動,還是比較困難的,大機率只能提升零點幾或者一個百分點。

第四種方法,參照《自然·材料》文章的結果,合成路線比較好設計,可以先模仿著做起來,而且下午組會上也可以交差。至於這種策略,對分子效能的影響,目前還無法估量,畢竟他們只做了IDT-2BR,沒有IDT-2R的結構作為對照組。”

一直在忙著做會議記錄的韓嘉瑩,突然插話道:“師兄的意思,是認為第一、第三種策略更容易取得突破,第四種策略情況未知,第二種策略適合錦上添花,是這樣嗎?”

“嗯,差不多就是這個意思。”許秋應和道。

“唔……”陳婉清考慮了片刻,說道:“反正這麼多方向我一個人也做不完,我就先從第四種開始做起吧。”

“可以啊,等我忙完畢業設計和手上學妹這篇B3T-6系列的文章後,我也要從中選一個方向開始做……”許秋頓了頓,搖頭道:“算了,還有一個月時間就畢業答辯,我還是先給你們打打輔助吧,臨近畢業肯定有一攤子事要在邯丹校區處理,而實驗室在張疆,太不方便了。”

韓嘉瑩適時接話:“師兄在畢業答辯前,就留在邯丹幫我們做器件嘛,對了,我之後做什麼體系呢?”

許秋摸了摸下巴,考慮了一會兒,說道:“學妹你來合成給體吧,可以基於目前的FTAZ寬頻隙材料。

FTAZ這個D-A共聚物,用到的A單元名稱就叫FTAZ,中央是二氟取代的BT單元的衍生物,BT噻二唑上的硫原子被帶有烷基側鏈的氮原子取代,學名大致是二氟代苯並三唑,旁邊再連線兩個噻吩單元;

D單元是常見的BDT單元,不過側鏈比較特殊,是烷基直鏈,你可以嘗試使用其他側鏈型別,包括烷氧基側鏈、烷基噻吩側鏈等等,單體可以直接從深城那家公司購買,也可以自己合成,這方面的文獻我都有總結過。

此外,為了有別於其他人,你可以用自己的一套命名方式,不如就從H1開始?”

“好呢。”韓嘉瑩點點頭,說道:“另外,我注意到文獻裡還有一類名為BDB的A結構單元,被用於合成寬頻隙的D-A共聚物給體材料中,合成難度也不大,我想試試看。”

隨後,學妹在實驗記錄本上手繪出了BDD的分子結構:“差不多長這個模樣,有點像是一個人在舉重……”

“嗯,這個分子結構有點奇怪啊……”許秋回憶了幾秒鐘,說道:“好像那種給體材料是叫做PBDB-T吧,和PCBM共混的器件效率大概5%左右。”

“對的,就是PBDB-T,”韓嘉瑩稱讚了一句:“師兄你的記憶力真好。”

“基本操作,”許秋擺了擺手,隨後說道:“這個體系也可以做,我們能拿到的給、受體種類越多,越容易實現器件效能的突破。”

等許秋他們討論完返回216的時候,吳菲菲已經不見了蹤影,鄔勝男還在肝綜述計劃書,段雲、田晴、孫沃他們沒出現。

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魏興思也已經離開了,許秋有些遺憾,本來還想在魏老師那邊刷個臉的。

……

下午,眾人都沒有遲到,就連田晴都難得的卡著一點二十八分的時候,出現在實驗室門口。

一點三十五分,魏興思將課題組八人召集至218房間,等人到齊後,他坐在辦公桌前,朝眾人掃視了一圈,隨後敲了敲桌子,說道:“組會開始吧,吳菲菲你先來。”

吳菲菲開啟PPT,展示了上週的實驗成果,首先是二維鈣鈦礦器件的J-V曲線和光電性能參數。

“目前,正丁胺的體系已經最佳化到了10%,非常接近文獻中的12.4%效率,而我們自己開發的異丁胺體系,目前最高效率也做到了7%以上……”

“7%,7%,”魏興思重複了兩次,然後盯著投影螢幕看了好一會,這才說道:“這個效率數值可以了,吳菲菲你和孫沃一邊繼續最佳化器件,一邊可以開始把各項表徵測試,比如XRD、SEM之類的測起來。對二維鈣鈦礦這個新領域來說,現在最重要的還是時間,我們的工作一定要快,趕在其他組前面發表,效率低一些也無妨。”

魏興思指了指旁邊辦公桌上的一沓未裝訂的文獻,說道:“就放了個假,幾天的功夫,我上午又看到有三篇二維鈣鈦礦的文章,你等講完過來整理裝訂一下。”

“好的。”吳菲菲應和了一句,操作鐳射筆繼續介紹:“這是我用手機拍攝的一組二維鈣鈦礦薄膜圖片,我把它們放置在了空氣環境中,能夠保持十幾小時不變色……”

作為有效層的鈣鈦礦光伏材料,正常情況下是棕褐色的,可以實現可見光範圍內寬廣的光吸收。但如果是三維鈣鈦礦材料的話,遇到空氣中的水氧後會迅速分解變質,變為黃色的薄膜,也就是分解產物碘化鉛的顏色。而眼前的二維鈣鈦礦材料,穩定性提高了不少,過了十幾個小時,還是棕色的器件。

“嗯,拍照的想法不錯,對比起來確實非常明顯,”魏興思點點頭,又補充道:“就是有點粗糙,最好讓每次做穩定性實驗的時候,溫度和相對溼度都保持一致,這樣比較嚴謹。我在國外的時候用過恆溫恆溼箱,我們組可以買一臺,也不用挑太貴的,有基礎的功能就行。”

吳菲菲接話道:“我之前有瀏覽過恆溫恆溼箱的廠家,最後找到了一家就在魔都本地的公司,箱體的體積較小,溫度範圍也比較窄,不過價位比較合適,大概3000多塊。”

魏興思沒有多猶豫,便直接拍板:“這個可以,你直接聯絡他們購買就行,記得開發票。”

隨後,魏老師又看了看許秋、陳婉清和韓嘉瑩,說道:“恆溫恆溼箱還是很有必要買一臺的,他們做有機的之後也可以使用,非富勒烯材料的空氣穩定性還是不錯的。”

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