研究助理教授 材料科学与工程系   课题组网站

刘春晨 研究助理教授,华南理工大学高分子材料与工程专业本科学位和材料学专业博士学位。2015年-2019年在新加坡国立大学化学系做博士后研究。2019年至今在南方科技大学任研究助理教授。研究方向为:1,有机光伏(OPV)材料合成与应用;2,带有自由基性质的环形共轭稠环碳氢化合物设计合成及其芳香性研究;3,近红外二区染料的开发及其在生物成像中的应用。发表论文13篇,包括以第一作者在Accounts of Chemical Research, Chem, Macromolecules,ACS Applied Materials & Interfaces等杂志发表研究论文。获得深圳市海外高层次人才“孔雀计划”C类奖励。

个人简介

 

 

研究工作经历

2019年4月至今

近红外二区荧光染料的设计合成及其在生物成像与检测的应用

南方科技大学 材料科学与工程学院 研究助理教授

主要工作:

 

·         设计并合成荧光发射波长在近红外二区(NIR-II)的染料分子,研究分子结构与染料摩尔消光系数、荧光波长及荧光量子产率等性能间的关系,通过对染料分子结构优化获得高性能NIR-II荧光染料,并对其进行水溶性修饰且应用于生物成像与检测领域,如血管造影、肿瘤靶向成像与指导切除、动物体内代谢及免疫层析检测等。

2015年10月-2019年4月
(3年半)

设计并合成带有多自由基性质的环状共轭小分子并对其性能研究

新加坡国立大学 化学学院 博士后

 主要工作:

 

·         1. 成功合成带有多自由基特征的环状共轭稠环小分子(8MC-M和10MC-M),首次用实验数据和理论计算结果证明了其具有annulene-within-annulene (AWA)结构。另外通过计算证明两个分子内环与外环π电子在基态下遵循Hückel芳香性规则,而在激发三线态下遵循Baird芳香性规则。该工作成功发表在杂志《CHEM》上且选为封面(Chem, 2018, 4, 1586),同时得到同行高度认可并写Preview对该工作进行评述(Chem, 2018, 4, 1481)。

·         2. 成功设计并合成了两个类似于CPP的具有非常大分子内张力的环状共轭分子,通过对两个分子的单晶结构进行了分析对分子结构及构型进行了确定。同时通过氧化成功得到了这两个分子的双自由基双阳离子状态,并成功用核磁对这一状态下的分子进行了表征,为研究共轭小分子电荷传输机理研究提供了新的分子模型。该工作已经写好准备投稿Angew. Chem. Int. Ed. 

 

2010年7月-2015年7月
(5年)

设计并合成有机共轭小分子及聚合物并对其在有机电子器件(有机太阳电池和有机场效应晶体管)的应用进行研究
发光材料与器件国家重点实验室,华南理工大学,博士研究生

 

 

 

工作1

基于蒽的给体-受体型共轭聚合物的合成及其在聚合物太阳电池的应用

 

 主要工作:

·        设计并成功合成了一系列基于蒽单元的给体-受体型共轭聚合物,通过调节给电子单元和吸电子单元的推拉效应对聚合物的HOMO和LUMO能级进行了有效调节。同时通过改变聚合物的侧链基团,有效改善聚合物链间堆积从而提高材料电荷传输性能,最终实现聚合物太阳电池器件效率的大幅提高。(Polym. Chem. 2013, 4, 3949)

 

工作2

带有可热脱除基团的新型共轭聚合的合成及其在太阳电池的应用

 

主要工作:

·        成功合成了一系列带有可热脱除基团的新型共轭聚合物,通过引入可热脱除基团这一分子设计策略,巧妙地克服了分子优异溶解性和分子间紧密堆积难以兼得这一缺点。成功将聚合物制成太阳电池并得到相当的电池效率,电池的稳定性得到了非常大的提高。(Macromolecules, 2014, 47, 8585)

 

 

 

工作3

带有可热脱除基团的共轭聚合物合成及其在聚合物太阳电池和有机场效应晶体管中的应用

 

主要工作:

·        合成了一系列带有可热脱除基团的受体单元,并将其与给体单元进行聚合得到可发生热脱除的共轭聚合物,利用侧链基团可以热脱除而增强分子链间堆积的优点,将聚合物成功制备成有机场效应晶体管和太阳电池,实现了材料迁移率的大幅提高。(ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 9038)

 

 

 

工作4

有机共轭小分子的自组装及其在有机场效应晶体管的应用

 

 主要工作:

·        设计并合成了带有可热脱除基团的共轭小分子,通过在溶液状态下对其进行热脱除,成功实现了小分子的溶液自组装,并得到了分子有序排列的纳米线,实现了器件迁移率的大幅度提高。(Dyes and Pigments, 2016, 125, 54)

 

 

 

 

 

 

 

 

学历与工作背景

2019年4月至今

南方科技大学 材料科学与工程学院

研究助理教授(梁永晔教授课题组)

2015-2019

新加坡国立大学 化学系
博士后

指导老师:吴继善 教授

 

2010-2015

华南理工大学 材料科学与工程学院 发光材料与器件国家重点实验室
博士(材料学专业)

指导老师:曹镛 教授;黄飞 教授

 

2006-2010

华南理工大学 材料科学与工程学院

本科(高分子材料与工程专业)

学术荣誉

2013

学校优秀博士创新基金,博士,华南理工大学

 
   
   

文章发表

  1. Chunchen Liu, Marίa Eugenia Sandoval-Salinas, Yongseok Hong, Tullimilli Y. Gopalakrishna, Hoa Phan, Naoki Aratani, Tun Seng Herng, Jun Ding, Hiroko Yamada, Dongho Kim*, David Casanova*, Jishan Wu*. Macrocyclic Polyradicaloids with Unusual Super-ring Structure and Global Aromaticity. Chem, 2018, 4, 1586. Selected as cover.
  2. Chunchen Liu, Yong Ni, Xuefeng Lu, Guangwu Li, Jishan Wu*. Global aromaticity in Macrocyclic polyradicaloids: Hückel rule or Baird rule? Chem. Res., 2019, 52, 2309.
  3. Guangwu Li, Hoa Phan, Tun Seng Herng, Tullimilli Y. Gopalakrishna, Chunchen Liu, Wangdong Zeng, Jun Ding, Jishan Wu*. Towards stable superbenzoquinone diradicaloids. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 5012.
  4. Xuefeng Lu, Tullimilli Y. Gopalakrishna, Hoa Phan, Tun Seng Herng, Qing Jiang, Chunchen Liu, Guangwu Li, Jun Ding, Jishan Wu*. Global aromaticity in macrocyclic cyclopenta-fused tetraphenanthrenylene tetraradicaloid and its charged species. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 1-6.
  5. Chunchen Liu, Wanzhu Cai, Xing Guan, Chunhui Duan, Qifan Xue, Lei Ying, Fei Huang*, Yong Cao. Synthesis of donor-acceptor copolymers based on anthracene derivatives for polymer solar cells. Chem. 2013, 4, 3949.
  6. Chunchen Liu, Wenzhan Xu, Xing Guan, Hin-Lap Yip*, Xiong Gong*, Fei Huang*, Yong Cao. Synthesis of anthracene-based donor-acceptor copolymers with a thermally removable group for polymer solar cells. Macromolecules. 2014, 47, 8585.
  7. Chunchen Liu, Sheng Dong, Ping Cai, Peng Liu, Shengjian Liu, Junwu Chen, Feng Liu, Lei Ying*, Thomas P. Russell*, Fei Huang*, Yong Cao. Donor-acceptor copolymers based on thermally cleavable indigo, isoindigo and DPP units: synthesis, field effect transistors, and polymer solar cells. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2015, 7, 9038.
  8. Chunchen Liu, Wenzhan Xu, Qifan Xue, Ping Cai, Lei Ying*, Fei Huang*, Yong Cao. Nanowires of indigo, isoindigo-based molecules with thermally cleavable groups. Dyes and Pigments, 2016, 125, 54.
  9. Chunhui Duan, Chengmei Zhong, Chunchen Liu, Fei Huang*, Yong Cao. Highly efficient inverted polymer solar cells based on an alcohol soluble fullerene derivative interfacial modification material. Mater. 2012, 24, 1682.
  10. Chunhui Duan, Wanzhu Cai, Ben B. Y. Hsu, Chengmei Zhong, Kai Zhang, Chunchen Liu, Zhicheng Hu, Fei Huang*, Guillermo C. Bazan, Alan J. Heeger, Yong Cao*. Toward green solvent processable photovoltaic materials for polymer solar cells: the role of highly polar pendant groups in charge carrier transport and photovoltaic behavior. Energy Environ. Sci., 2013, 6, 3022.
  11. Haoquan Zhong, Chunchen Liu, Wenjiao Ge, Runcang Sun, Fei Huang*, Xiaohui Wang*.Self-assembled conjugated polymer/chitosan-graft-oleic acid micelles for fast visible dectection of aliphatic biogenic amines by “turn-on” FRET. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9, 22875.
  12. Chunhui Zhang, Panpan Yu, Wanyi Tan, Dou Luo, Liping Wang, Yan Xia, Chunchen Liu, Yong Cao. An easily and environmentally friendly accessible small-molecule acetylenic donor for organic solar cells. Dyes and Pigments, 2018, 160, 983.

研究领域

设计并合成荧光发射波长在近红外二区(NIR-II)的染料分子,研究分子结构与染料摩尔消光系数、荧光波长及荧光量子产率等性能间的关系,通过对染料分子结构优化获得高性能NIR-II荧光染料,并对其进行水溶性修饰且应用于生物成像与检测领域,如血管造影、肿瘤靶向成像与指导切除、动物体内代谢及免疫层析检测等。


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• 1. 成功合成带有多自由基特征的环状共轭稠环小分子(8MC-M和10MC-M),首次用实验数据和理论计算结果证明了其具有annulene-within-annulene (AWA)结构。另外通过计算证明两个分子内环与外环π电子在基态下遵循Hückel芳香性规则,而在激发三线态下遵循Baird芳香性规则。该工作成功发表在杂志《CHEM》上且选为封面(Chem, 2018, 4, 1586),同时得到同行高度认可并写Preview对该工作进行评述(Chem, 2018, 4, 1481)。

• 2. 成功设计并合成了两个类似于CPP的具有非常大分子内张力的环状共轭分子,通过对两个分子的单晶结构进行了分析对分子结构及构型进行了确定。同时通过氧化成功得到了这两个分子的双自由基双阳离子状态,并成功用核磁对这一状态下的分子进行了表征,为研究共轭小分子电荷传输机理研究提供了新的分子模型。该工作已经写好准备投稿Angew. Chem. Int. Ed.

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