朱旭輝

男， 廣州華南理工大學發(fā)光材料與器件國家重點實驗室/高分子光電材料與器件研究所， 教授/研究員/教授級高工或同等級別

學習/工作經歷

1990.09 – 1994.06，安徽大學，化學系，本科學位
1994.09 – 1997.06，安徽大學，化學系，碩士學位
1997.09 – 2000.06，南京大學，化學學院，博士學位
2000.10 – 2001.09, 德國Martin-Luther University of Halle-Wittenberg, 無機化學研究所，博士后
2001.11 - 2002.10,法國University of Angers, IMMO,博士后
2002.12 –2004.12, 復旦大學，先進材料研究院，博士后
2004.12 -現(xiàn)在，華南理工大學材料學院/發(fā)光材料與器件國家重點實驗室，副教授、教授（廣東省高等學校珠江學者特聘教授）、博士生導師

研究領域和興趣

有機、無機及雜化光電材料與化學；OLEDs；光伏

主要業(yè)績

從事功能性有機、有機－無機雜化化合物的設計合成及其特性研究。近期，研發(fā)了系列高效穩(wěn)定的菲咯啉類、三嗪類有機分子電子傳輸材料，可廣泛地應用于OLED、OPV等光電器件的陰極界面層、電子傳輸層或疊層器件電子產生層；在國際上系統(tǒng)地揭示了三芳基膦氧基可用于構筑高純度、高穩(wěn)定性的非晶態(tài)功能材料；所研發(fā)的醇溶性陰極界面修飾材料Phen-NaDPO，已成為實驗室試劑。
長期以來，兼具易合成純化和高玻璃化轉變溫度（Tg）的高性能菲咯啉基電子傳輸材料的設計制備具有挑戰(zhàn)性。我們以3-溴-1,10-菲咯啉為原料，通過Suzuki偶聯(lián)，分別利用三芳基三嗪與三芳基膦氧基團修飾，簡單方便地獲得了高Tg菲咯啉衍生物TRZ-m-Phen（Sci Bull 2018, 63, 446）以及Phen-NaDPO，可作為陰極界面修飾層、電子傳輸層或者疊層器件的連接層而廣泛應用于諸如有機發(fā)光二極管、有機太陽能電池等多種光電器件。
Phen-NaDPO易溶于弱（如甲苯）、強極性溶劑（如異丙醇）、易真空熱蒸鍍成膜，且不易吸水，作為通用型有機/聚合物光伏等光電器件的陰極界面材料（Adv Funct Mater 2014, 24, 6540；J Mater Chem A, 2016, 4,5032）。請參見http://www.skllmd.com/zhuxuhui/130。
以三芳基膦氧基修飾三嗪單元，我們設計合成了兼具高玻璃化轉變溫度、三重態(tài)能級、電子遷移率（Liq摻雜）以及低LUMO能級的有機電子傳輸材料BPTRZ-Py-TPO（Sci China Chem 2020, published online）。精巧的分子設計，消除了化學制備過程中殘留的鹵代雜質，進而避免其對OLED器件穩(wěn)定性的嚴重影響。BPTRZ-Py-TPO：Liq成功應用于高效穩(wěn)定的頂發(fā)射綠光磷光器件：在恒電流驅動下，連續(xù)工作約640 h，初始亮度1000 nit幾乎沒有衰減，并且工作電壓保持穩(wěn)定。亦應用于高性能、高穩(wěn)定的底發(fā)射純藍光OLED器件。這項工作進而揭示了三芳基磷氧基功能材料在光電器件中的長期穩(wěn)定性。
另外，申請人開展了高玻璃化溫度、高發(fā)光效率與高色純度的TTA型有機蒽基藍光分子材料的設計探索（CIE y < = 0.8，Sci Bull 2019, 64, 774）。由于低三重態(tài)能級、高激子利用率（內量子效率可達62.5%），以及在高電流密度下，低效率滾降等特點，三線態(tài)-三線態(tài)湮滅（TTA）型有機發(fā)光材料，作為構筑高效率、高穩(wěn)定藍光OLED器件的發(fā)光層主體材料，發(fā)揮出獨特的優(yōu)勢。具有低CIE y 的高性能TTA型深藍光有機主體材料極具意義，有利于降低器件功耗，但同時富于挑戰(zhàn)性。
前期，還主要從事了高PL效率有機分子電致紅光材料的設計合成與特性研究（J Org Chem 2007, 72, 8580；Adv Mater 2008, 20, 4172)；通過廣泛的合作，揭示了三重態(tài)激子參與電致發(fā)光過程，以及在高電流密度下，保持電流效率穩(wěn)定的機制(ACS Appl Mater & Interfaces 2015, 7, 2972)；發(fā)現(xiàn)在溶液、薄膜、納米粒子狀態(tài)，呈現(xiàn)高效率有機電化學紅光，并且屬于為數(shù)甚少、優(yōu)于9,10-二苯基蒽的電化學發(fā)光材料(JACS 2013, 135, 8868；JACS 2010, 132, 13453；Chem Commun 2013, 49, 4926)；實現(xiàn)了650 nm光泵浦有機固態(tài)激光發(fā)射(PMMA光纖通信窗口，Adv Funct Mater 2009, 19, 2978)；優(yōu)化墨水，利用噴墨打印技術，制備出平整、均勻的有機小分子發(fā)光薄膜（J Colloid Interface Sci 2016, 465, 106；J. Mater. Chem. C 2020, https://doi.org/10.1039/D0TC00628A)；受邀撰寫“可溶液加工、高效率有機分子電致熒光材料”的綜述論文(tutorial review, Chem Soc Rev 2011, 40, 3509)。
在法國博士后工作期間，作為第一作者，報道了來自于有機低聚物針狀晶體的受激發(fā)射（Adv Mater 2003, 15, 906）以及具有鈣鈦礦等結構的有機－無機雜化化合物的合成（Inorg Chem 2003, 42, 5330 ；Chem Commun. 2002, 2160）。
主持NSFC-廣東聯(lián)合基金重點項目、科技部國家重點研發(fā)計劃課題、973項目課題；2006年入選教育部新世紀優(yōu)秀人才計劃；2017年入選廣東省高等學校“珠江學者”特聘教授；2020年，入選中國化學會高級會員。

代表成果

[1] W.-Y. Tan, R. Wang, M. Li, G. Liu, P. Chen, X.-C. Li, S.-M. Lu, H. L. Zhu, Q.-M. Peng, X.-H. Zhu,* W. Chen,* W. C. H. Choy,* F. Li,* J.B. Peng, Y. Cao. Lending triarylphosphine oxide to phenanthroline: a facile approach to high-performance organic small-molecule cathode interfacial material for organic photovoltaics utilizing air-stable cathodes. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 6540. https://doi.org/10.1002/adfm.201401685
[2] H. Zhang,* W.-Y. Tan, S. Fladischer, N. Li,* L.-L. Ke, T. Ameri, M. Turbiez, X.-H. Zhu,* Y. Cao, C. J. Brabec.* Roll to roll compatible fabrication of inverted organic solar cells with a self-organized charge selective cathode interfacial layer, J. Mater. Chem. A (Communication), 2016, 4,5032. https://doi.org/10.1039/C6TA00391E
[3] G. Jin, J.-Z. Liu, J.-H. Zou, X.-L. Huang, M.-J. He, L. Peng, L.-L. Chen, X.-H. Zhu,* J.B. Peng, Y. Cao. Appending triphenyltriazine to 1,10-phenanthroline: a robust electron-transport material for stable organic light-emitting diodes. Sci. Bull. 2018, 63, 446. https://doi.org/10.1016/j.scib.2018.03.003
[4] L.-L. Chen, L. Peng, L.-Y. Wang, X.-H. Zhu*, J.-H. Zou* & J.B. Peng. Molecular engineering of an electron-transport triarylphosphine oxide-triazine conjugate toward high-performance phosphorescent organic light-emitting diodes with remarkable stability. Sci. China Chem. 2020, published online. https://doi.org/10.1007/s11426-020-9714-0
[5] L. Peng, J.-W. Yao, M. Wang, L.-Y. Wang, X.-L. Huang, X.-F. Wei, D.-G. Ma,* Y. Cao, X.-H. Zhu.* Efficient soluble deep blue electroluminescent dianthracenylphenylene emitters with CIE y (y < = 0.08) based on triplet-triplet annihilation. Sci. Bull. 2019, 64, 774. https://doi.org/10.1016/j.scib.2019.04.029
[6] X.-H. Zhu,* J. B. Peng, Y. Cao, J. Roncali.* Solution-processable single-material molecular emitters for organic light-emitting devices, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 3509. https://doi.org/10.1039/C1CS15016B
[7] J. Huang, Q. Liu, J.-H. Zou, X.-H. Zhu,* A.-Y. Li, J.-W. Li, S. Wu, J. B. Peng, Y. Cao, R.-D. Xia*, D. D. C. Bradley, J. Roncali.* Electroluminescence and laser emission of soluble pure red fluorescent molecular glasses based on dithienylbenzothiadiazole. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 2978. https://doi.org/10.1002/adfm.200900365
[8] J. Huang, X.-F. Qiao, Y.-J. Xia, X.-H. Zhu,* D.-G. Ma, Y. Cao, J. Roncali.* A dithienylbenzothiadiazole pure red molecular emitter with electron transport and exciton self-confinement for non-doped organic red light-emitting diodes. Adv. Mater. 2008, 20, 4172.
[9] X.H. Zhu, D. Gindre, N. Mercier,* P. Frere, J.-M. Nunzi.* Stimulated emission from a needle-like single crystal of an end-capped fluorene/phenylene co-oligomer. Adv. Mater. 2003, 15, 906. https://doi.org/10.1002/adma.200800730
[10] X.H. Zhu, N. Mercier,* P. Frere, P. Blanchard, J. Roncali, M. Allain, C. Pasquier, A. Riou. Effect of mono- versus di-ammonium cation of 2,2'-bithiophene derivatives on the structure of organic－inorganic hybrid materials based on iodo metallates. Inorg. Chem. 2003, 42, 5330. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ic034235y
[11] Phosphine oxide derivatives as a robust component for optoelectronics. Ling-Ling Chen, Wan-Yi Tan, Xu-Hui Zhu,* Science Bulletin 2020, accepted (News & Views).

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