氢能齐步走 | “以奖代补”能解决一切问题吗？

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最近，奖代解决许多研究集中在提高共轭聚合物的p掺杂效率和电导率上。Acc.Chem.Res.2021,DOI:10.1021/acs.accounts.1c00223Adv.Mater.2021,33,2005946.Angew.Chem.Int.Ed. 2021,60,5816-5820.Nat.Commun.2020,11,3292.Am.Chem.Soc.2020,142,15340–15348.Adv.EnergyMater.2019,9,1900817.Angew.Chem.Int.Ed.2019,58,11390-11394.Chem.Mater.2019,31,6412-6423.Adv.Mater.2018,30,201802850.Am.Chem.Soc.2015,137,6979.本文由材料人学术组tt供稿，问题材料牛整理编辑。

最重要的一点是主体有机材料和分子掺杂剂的协同效应，氢能齐步这意味着需要同时考虑所有组分之间的相互作用以实现更高的掺杂效率和电学性能。然而，奖代解决目前n型分子掺杂的发展远远落后于p型分子掺杂。文章总结了聚合物/n-掺杂剂分子结构、问题形貌和掺杂效率之间的明确联系。

【成果简介】在这篇文章中，氢能齐步北京大学裴坚教授团队从聚合物/掺杂剂分子设计以及探索n型分子掺杂机制和电荷传输机制方面，氢能齐步简要概述了课题组通过多种策略提高共轭聚合物n掺杂效率的工作。【图文导读】图1.聚合物和掺杂剂的能级示意图(a-b)中性聚合物和n型掺杂剂、奖代解决n型掺杂态聚合物和掺杂剂阳离子的能级示意图(c-d)共轭聚合物从中性态到阴离子态的电荷诱导能级示意图(e-f)中性聚合物和掺杂态聚合物的形貌与微观结构图2.基于BDOPV的聚合物工程实现高效n掺杂图3.基于BDOPV的共轭聚合物的分子结构图4.LPPV的分子模拟(a)LPPV的DFT优化几何结构(b)两个重复单元之间扭转角的柔性势能面扫描(c)LPPV-1的共轭骨架构象模拟(d)从理论计算得到的电子有效质量(me*)(e)LPPV的自旋密度分布(n=6)图5.TBDOPV系列聚合物掺杂前后薄膜形貌与微观结构对比(a-c)TBDPPV、奖代解决TBDOPV-T和TBDOPV-2T掺杂前后的GIWAXS图案(d-e)（200）峰位置的层状距离和（200）峰的线宽的演变(f)TBDOPV-T在不同掺杂比例下的1D-GIWAXS结果图6.可溶液加工的n型掺杂剂及对应的掺杂剂阳离子或活性物质的化学结构图7.计算的掺杂剂阳离子或卡宾的分子结构和分子体积图8.掺杂剂设计和n掺杂能力预测(a)设计带有胍型阳离子的三氨基甲烷(TAM)掺杂剂(b)一些设计的TAM的化学结构(c-d)用于预测TAM和氢化物掺杂剂的n掺杂能力图9.掺杂分子的结构(a)掺杂阳离子的优化分子结构(b)(N-DMBI)2 的设计概念图10.不同掺杂剂掺杂的UFBDPPV薄膜表征(a)中性的和不同掺杂剂掺杂的UFBDPPV薄膜的Vis-NIR吸收光谱(b)中性的和不同掺杂剂掺杂的UFBDPPV薄膜的N(1s)XPS(c)TAM和N-DMBI-H掺杂的UFBDPPV薄膜示意图图11.全聚合物热电发电机(a-d)制造和测试(e)柔性热电发电机的照片(f)发电机在不同热源温度下的输出电压和功率【小结】在这篇综述中，作者回顾了在共轭聚合物中实现高效n型分子掺杂的几种途径，包括聚合物/n掺杂剂设计的新概念、对掺杂剂（阳离子）和主体聚合物之间复杂相互作用的深入理解，以及n掺杂聚合物的应用。

掺杂薄膜的形貌可以通过共轭聚合物（主链和侧链）和掺杂剂（尺寸、问题掺杂效率和结构特征）的合理设计以及两种组分之间的相互作用进行精准调控。

因此，氢能齐步两种组分之间复杂的非共价相互作用往往会导致分子掺杂剂破坏主体有机材料的有序堆叠，氢能齐步降低材料的原始性质，如载流子迁移率，这里我们称之为有机材料的掺杂困境。天然的生物材料，奖代解决例如细胞，虽具有较好的生物相容性，但也时常面临组成成分复杂，活性不稳定、调控机制尚待完善等局限性。

问题文章第一作者为梁亭西子博士。氢能齐步B.单独药物及载药脂滴对癌细胞的半抑制浓度。

奖代解决动物实验结果也证明载药脂滴具有显著的肿瘤生长抑制效果和较好的生物相容性。问题C.载药脂滴抗肿瘤机理。