项目名称：有机光子材料微结构调控及光响应机制

提名者：江西省教育厅

提名意见：

如何快速准确地设计高质量、易调控的有机光子材料一直是光学材料领域基本性问题和极大挑战。针对上述问题，通过高通量筛选、理论模拟和实验相结合，建立了大规模高通量有机光学材料筛选、高性能有机光子晶体材料精准设计及调控的方法。利用数智化材料设计手段，创新地设计和合成多波段强发射的有机光学材料；实现了发射波长、效率及光物理性能的精准操控；成功实现了所开发的有机光学材料在生物靶向多模态成像和体内有害离子低阈值识别；构建了有害易挥发性蒸汽及温室气体高效、高灵敏、和专一性识别、传感和检测平台。项目到目前为止共发表SCI论文24篇，其中有14篇文章发表在一区杂志上，受到国际学术界的广泛关注。24篇文章 SCI引用次数合计411次，单篇最高引用113次。其中，2017年受著名光学期刊《Journal of Photochemistry and Photobiology, C: Photochemistry Reviews》邀请，撰写的综述“Squaraine dyes: The hierarchical synthesis and its application in optical detection”，系统地介绍了有机光子材料方酸菁分子的梯度合成方法学及其光学检测应用的研究进展，SCI他引次数64次，获得了同行的高度认可。该项目提出了有机光子材料的设计及微结构调控方法，为开发高性能有机光子材料提供了科技支撑和理论依据。

提名等级: 江西省自然科学奖特等奖

 

项目简介：

高发光效率的有机光子材料在生物荧光成像、有机发光器件、有机场效应晶体管、有机固体激光、传感和储存等领域有广泛的应用前景。如何快速准确地设计高质量、易调控的有机光学材料一直是有机光子材料领域极大挑战。因此建立和发展一套快速、广普适用有机光子材料的荧光发射效率和波长的调控和筛选方法至关重要。本项目在有机光子材料的高通量筛选及设计、制备和光学性能的精准调控及应用研究方面取得了创新性的研究成果：

1） 建立和发展了有机光子材料计算机辅助的高通量筛选方法。构建了有机光子材料的理论筛选平台。利用高通量筛选、理论模拟与实验相结合的方法，建立了从分子的设计及优化入手的有机光子材料的快速设计策略，实现了其在溶液、聚集态、晶体态、甚至是兼具溶液和晶体态的荧光强度和发射波长的可调。通过微结构调控，获得了系列波长和光学性能可调的新型固体和溶液强荧光的有机光子材料，其荧光量子产率高达90%以上，波长覆盖范围从400到800nm。通过结合理论与实验研究，建立和发展了具有固态和溶液荧光发射行为的有机光子材料的设计和调控新思路。

2） 基于上述方法，构建了有害易挥发性蒸汽及温室气体高效、高灵敏和专一性识别、传感和检测平台。实现了大气环境下对易挥发性有机物的高效、高灵敏和专一性的检测；以及对温室气体多模式、不同环境下、不同浓度范围、多态的高灵敏检测。建立了广普实用的易挥发性有机物及温室气体检测技术和平台。

3） 实现了所开发的有机光子材料在生物医学疾病早期诊疗和多模态成像中的应用。基于上述有机光子材料，实现了亚细胞和组织多波段高效靶向成像，同时对细胞和组织内多种金属离子有好的灵敏度和选测性识别。为癌症和金属中毒神经性疾病（如阿尔兹海默症）的早期诊断和治疗提供了全新思路。实现了该类有机光子材料在生物成像及检测、疾病早期诊断和治疗等方面的应用。

项目到目前为止共发表SCI论文24篇，其中有14篇文章发表在一区杂志上，受到国际学术界的广泛关注。

 

主要完成人（完成单位）：王红明(南昌大学)、夏国民（南昌大学）、孙剑奇（九江学院）

 

代表性论文专著目录

序 号	论文（专著）名称/刊名	作者（按发表顺序）	年卷页码（××年××卷××页）	发表时间（年月日）	通讯作者（含共同）	第一作者（含共同）	他引总次数	检索数据库	第一署名单位是否江西省内 单位
1	Reversible specific vapoluminescence behavior in pure organic crystals through hydrogen-bonding docking strategy/Advanced Optical Materials	Guomin Xia, Zhengjun Jiang, Shen Shen, Kangli Liang, Qingqing Shao, Zhenxing Cong, and Hongming Wang	2019年7卷1801549页	2019-01-27	王红明	夏国民, 江政俊	24	SCI数据库	是
2	Squaraine dyes: The hierarchical synthesis and its application in optical detection/Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews	Guomin Xia, Hongming Wang	2017年 31卷84页	2017-06-12	王红明	夏国民	63	SCI数据库	是
3	Controlling Crystal Structures and Multiple Thermo- and Vapochromic Behaviors of Benzimidazole-Based Squaraine Dyes by Molecular Design and Solvent Adjustment/Chemistry - A European Journal	Guomin Xia, Shen Shen,Xin-Ming Hu,Zhengjun Jiang,Kaikai Xu,Mingda Wang, and Hongming Wang	2018年24卷13205页	2018-09-06	王红明	夏国民	15	SCI数据库	是
4	A multi-responsive squaraine-based “turn on” fluorescent chemosensor for highly sensitive detection of Al3+, Zn2+ and Cd2+ in aqueous media and its biological application/Sensors and Actuators B: Chemical	Jianqi Sun,Benfei Ye, Guomin Xia, Hongming Wang	2017年249卷386页	2017-04-20	王红明	孙剑奇	45	SCI数据库	是
5	Colorimetric and Fluorescent Chemosensor for the Highly Sensitive Detection of CO2 gas: Combining Experiment and DFT Calculation,/Sensors and Actuators B Chemical,/	Jianqi Sun, Benfei Ye , Guomin Xia, Xiaohong Zhang, Hongming Wang	2016年23 3卷76页	2016-11-23	王红明	孙剑奇	37	SCI数据库	是
合计							184

 

以上项目拟申报 2022 年度江西省科学技术奖，特予公示。

公示期： 2022 年 9 月 23 日至 2022年 9 月 30 日，公示期内如对公示内容有异议，请您向 科研处 反映。

联系人及联系电话：严老师，13870234738。