功能pi-体系的分子工程

        中科院化学所

        pi-分子是指分子中碳原子通过sp²或sp键合方式相互连接或与杂原子连接，形成离域轨道的有机分子。pi-分子的合成、反应以及芳香性等性质研究一直是化学科学的核心内容之一。对pi-分子的研究也为其他学科发展带来新的机遇。pi-分子体系在信息、能源、生命等诸多领域的广泛应用，催生和促进了有机光电功能材料与器件研究领域的发展。pi-体系可以实现光电转换、电光转换、热电转换、分子荧光、化学信号响应，因此催生了基于pi-体系的有机光伏器件（OPV）、有机发光二极管（OLED）、有机场效应管（OFET）、生物/化学荧光检测及荧光成像器件等。更为关键的是，pi-分子材料可以通过分子设计、分子剪裁和分子组装，调控其结构与性能，实现器件功能的多元化。采用pi-分子材料，可通过打印、印刷等方法制造大面积的柔性器件。功能pi-分子这些独特的优势与特点决定了基于pi-分子的有机与大面积电子学是硅电子学建立以来的另一重大事件。pi-分子体系的分子工程研究涉及到化学、物理、材料、半导体、微电子等多个学科，是具有前瞻性、探索性、交叉性和重大应用前景的基础研究领域。我国在该领域的研究中已取得了一些重要成果，研究水平与国际基本同步，目前正处在一个即将取得突破的关键时期，亟需多学科、建制化的科研组织模式。