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天道酬勤绽智慧芬芳 实干创新铸科研力量

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有机光电子材料,这个名词对于寻常百姓可能有些陌生,但是在有机材料领域却是名头响亮,因其在大面积、低成本、柔性光电元器件方面的潜在应用,此项研究已跻身继无机硅基光电材料和器件之后的又一国际前沿课题和研究热点。

本文的主角――陕西师范大学材料科学与工程学院特聘教授胡鉴勇,是国内有机光电子材料研究领域的新生代杰出代表。以有机电致发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和有机太阳能电池(OPV)为代表的有机光电子材料和器件是研究的热点,胡鉴勇博士长期致力于应用于高性能有机光电子器件的新型有机/高分子半导体材料的开发和研究,在高效稳定的有机光电子材料的设计、合成、性能表征及其在有机光电子元器件的应用方面开展了大量创新性研究,取得了一系列原创性成果,逐渐成长为有机光电子材料领域的骨干力量

勤奋钻研,铸就科研里程碑

早1995年大学毕业后,胡鉴勇在家乡的一所中学担任了9年的化学教师;2004年留学于日本佐贺大学获得工学博士学位,随后进入日本山形大学有机光电子研究中心,OLED研究世界权威科学家城户淳二教授(Prof. Junji Kido)研究室进行博士后研究,并在日本世界级科研中心-日本理化学研究所RIKEN,跟随著名有机半导体材料科学家龙宫和男教授(Prof. Kazuo Takimiya)从事特别研究员工作;2015年由陕西师范大学以海外高层次人才-陕西省“百人计划”特聘教授身份引进到陕师大材料科学与工程学院工作。

“勤奋、刻苦、创新、突破”是胡鉴勇博士的特点,在日本求学工作期间,他参与过一项日本国家研发课题(高效有机电子器件研发),承担过日本文部科学省、日本新能源和产业技术开发机构(NEDO)和日本科学技术振兴机构(JST)资助的多项研究课题。

在有机深蓝荧光材料的研究方面胡鉴勇博士贡献卓著。高效率的深蓝发光能最大限度地提高全彩显示品质或照明的显色指数,有效降低OLED显示器的功耗,开发性能好的蓝光材料,尤其是具有高的发光效率和CIE色度坐标Y值小于0.10的深蓝光材料对于实现高性能的OLED器件意义重大,胡鉴勇博士设计合成了一类新的蒽类衍生物―基于双蒽的D-A型深蓝延迟荧光材料,通过对传统的蓝光始祖材料蒽分子进行一系列结构上的修饰,包括采取苯基为中心桥链和pi共轭阻隔基团,在其对位上分别引入以单蒽为核的电子供体单元(D)和电子受体单元(A),形成了具有独特的双蒽结构的D-A型材料分子,以该类材料为发光体,成功实现了满足高清晰度电视(HDTV)蓝光标准的高效率器件,对实现高性能OLED器件具有“里程碑”式的创新意义。该工作发表在材料领域国际顶尖期刊《先进功能材料》上(Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2064),并入选SCI高被引论文(top 1%)。

在空气稳定的、高迁移率的双极性有机半导体材料的研究方面胡鉴勇博士成绩斐然。开发空气稳定的、高迁移率的n型和双极性有机半导体材料,是实现高性能OFET的前提。胡鉴勇博士和团队成员一起合作开发了一种全新的电子受体单元―萘并二噻吩二酰亚胺(NDTI),以其为共聚电子受体中心的D-A型聚合物实现了空气稳定的,高迁移率的n型和双极性有机场效应晶体管,该成果发表在美国化学会上(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 11445),并入选SCI高被引论文(top 1%)。以此为契机,胡鉴勇博士进一步基于NDTI发展了新型双极性有机小分子材料,并实现了空气稳定的、可溶液加工的、高迁移率的双极性有机场效应晶体管和互补逻辑电路(J. Mater. Chem. C, 2015, 3, 4244; Chem. Mater. 2015, 27, 6418)。

在非富勒烯受体材料的研究方面胡鉴勇博士成效显著。近些年来,以聚合物电子给体和富勒烯电子受体材料为活性层的本体异质结太阳能电池取得了巨大的进步,但由于富勒烯价格昂贵、吸收光谱和能级调制较为困难,开发高效的n型聚合物电子受体材料来替代富勒烯备受业界关注。胡鉴勇博士开发的基于NDTI的有机小分子和聚合物,作为非富勒烯受体材料,在全聚合物OPV器件中取得了较好的光电转换效率(ACS Macro Lett. 2014, 3, 872)。

迄今为止,胡鉴勇博士以第一作者或通讯作者在Adv. Funct. Mater.; J. Am. Chem. Soc.; Chem. Commun.; Org. Lett.; J. Mater. Chem. C.; Chem. Eur. J.;和J. Org. Chem.等国际著名学术期刊上共发表SCI论文30余篇,受邀撰写英文论著1章, 在国际学术会议上作讲演报告20余次,多次受邀在国内著名大学和学会上做学术交流报告,申请日本专利多项,已授权2项。多年来作为一名有机光电子材料领域的科研人员,胡鉴勇博士兢兢业业、孜孜以求,以自己的实际行动为铸就科研力量不断添砖加瓦。

迎接挑战,提升人生新高度

“十年弹指一挥间”,十年前为了提升人生高度,丰富人生阅历,胡鉴勇博士以34岁的“高龄”选择自费出国留学路,付出了常人难以想象的的艰辛和努力;十年后怀揣着拳拳赤子之心,胡鉴勇博士毅然谢绝多家日本和国内公司的诚意邀请,选择了陕西师范大学作为自己事业发展的新平台。

为了进一步提升有机光电子材料研究新高度,拓展以有机电致发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)和有机太阳能电池(OPV)为代表的有机光电子材料和器件在新型信息显示、绿色节能固体照明和新能源等技术领域的应用前景,胡鉴勇博士争取到了多项科研课题,在不到一年的时间里,成功打造了一个环境优美、设备一流的先进实验室和一个小而精致的科研创新团队,以期在OLED跻身最具发展前景的下一代显示技术和固态照明技术产业化,OFET应用于有机传感器、有源矩阵显示、射频标签、电子纸等新兴产业,OPV技术光电转换效率实用化等领域大显身手,开展更深入、更细致的高端研究工作。

此外胡鉴勇博士正在主持陕西省“百人计划”创新人才资助项目一项、陕西师范大学中央高校创新团队资助项目一项、陕西省自然科学基金项目一项。除了在科研领域上有所突破和创新之外,胡鉴勇博士以一名海归教师的开阔视野、全新理念,将自己在日本学习到的严谨、认真的科研态度和精神毫无保留地教授给学生,将国外开放生动的授课方式与中国传统教育相互融合,扬长避短,在国内学科建设、科研水平提高等方面发挥着重要的作用,努力为国家的建设和科研人才培养贡献着自己的力量。

岁月在讲台上流过,记忆在笔尖下驻足。一步一个脚印,胡鉴勇博士有幸成为有机光电子材料发展的见证人,科研领域的开拓者,这源自他对有机光电子材料的坚守、对新时代科技发展的迫切,从选择了学术生涯的第一天起,就与苦学、实干、精进、创新相生相伴,永远走在有机光电子材料领域的学术路上。