新型MOF电光材料的制备及共轭小分子与MOF框架间相互作用研究

项目名称： 新型MOF电光材料的制备及共轭小分子与MOF框架间相互作用研究

项目编号： No.51503215

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 刘家磊

作者单位： 中国科学院理化技术研究所

项目金额： 20万元

中文摘要： 针对聚合物电光材料电光系数与取向稳定性之间的矛盾、传统MOF电光材料电光活性低的问题，本项目提出了以高性能有机二阶非线性光学发色团为客体，以传统MOF电光材料为主体，在主体材料的偶极诱导作用下完成客体发色团在主体内的均匀扩散和定向排列，实现传统MOF电光材料与高性能有机二阶非线性光学发色团的有机融合，促进有机电光材料在电光系数上的进一步提高、在取向稳定性方面取得突破。本项目的主要研究重点在于：具有高线性度的高性能有机二阶非线性光学发色团的设计与合成以及发色团分子的低成本修饰；探索影响共轭小分子在MOF材料的纳米微孔内定向扩散的关键性因素以及MOF材料的三维网状结构对发色团分子取向稳定性的影响；总结出共轭小分子与MOF材料之间相互作用的理论模型；最终获得高性能MOF电光材料的最优制备方案。

中文关键词： 非线性光学材料；发色团；金属有机框架；电光活性

英文摘要： Problems in electro-optics (EO) activities and long term stabilities have hindered the usage of polymer EO materials in devices. To solve these problems, novel EO material structure is introduced in this project. Metal-organic framework (MOF) crystals with non-centrosymmetrical structure will be used as the host materials instead of the traditional polymers. nonlinear optical (NLO) chromophores will be diffused and aligned in these MOF crystals by the dipole interaction between the MOF crystals and chomophores. The orientation of the chromophores will be controlled by the network structure of the MOF crystals. In this project, chromophores with large first-order hyperpolarizabilities and linear structures will be designed and prepared; post modification of NLO chromophores will be used to control the cost in synthesis; key factors affecting diffusion and alignment of small conjugate molecules in nano-porous of MOF materials will be studied in details; theoretical model of the interaction between small conjugate molecules and the MOF frameworks will be summarized.

英文关键词： nonlinear optical materials;chromophore;MOF;electro-optic activity