纳米标准与检测重点实验室第244期学术报告

报告题目：Graphene Nanostructures with Atomic Precision

报  告 人 ：王小野 特聘研究员，南开大学化学学院

时        间：2020年9月7日（星期一）下午14:00

地        点：国家纳米科学中心 科研楼三层阶梯教室

邀 请 人：裘晓辉 研究员

报告摘要：Reduction in the dimensionality of graphene in the form of graphene quantum dots and graphene nanoribbons has compensated for the lack of a bandgap in the extended 2D material. These graphene nanostructures (nanographenes) exhibit finite bandgaps because of quantum confinement, making them attractive as next-generation semiconductors.^[1] The size and edge topology of nanographenes are essential to their electronic properties, which requires a bottom-up method to synthesize well-defined structures. In this talk, I will present the chemical syntheses of nanographenes with atomic precision, with an emphasis on heteroatom-doped nanographenes.^[2] A new type of “graphitic” N-doped nanographene molecules with profound antiaromaticity,^[3] and BNS-doped nanographene molecules exhibiting non-planar geometries^[4] will be introduced. Furthermore, stable periacene-based nanographenes with OBO-functionalized zigzag edges will be discussed, including the peritetracene analogue^[5] synthesized by solution chemistry and the longest perihexacene analogue^[6] generated via surface-assisted cyclodehydrogenation. These results have further afforded the first chiral (4,1)-graphene nanoribbons with lateral alignment, providing opportunities for future optoelectronic applications.^[7]

References

[1]           X.-Y. Wang, A. Narita, K. Müllen, Nat. Rev. Chem. 2017, 2, 0100.

[2]           X.-Y. Wang, X. Yao, A. Narita, K. Müllen, Acc. Chem. Res. 2019, 52, 2491-2505.

[3]           X.-Y. Wang, M. Richter, Y. He, J. Björk, A. Riss, R. Rajesh, M. Garnica, F. Hennersdorf, J. J. Weigand, A. Narita, R. Berger, X. Feng, W. Auwärter, J. V. Barth, C.-A. Palma, K. Müllen, Nat. Commun. 2017, 8, 1948.

[4]           X.-Y. Wang, F.-D. Zhuang, R.-B. Wang, X.-C. Wang, X.-Y. Cao, J.-Y. Wang, J. Pei, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3764-3767.

[5]           X.-Y. Wang, A. Narita, W. Zhang, X. Feng, K. Müllen, J. Am. Chem. Soc. 2016, 138, 9021-9024.

[6]           X.-Y. Wang, T. Dienel, M. Di Giovannantonio, G. B. Barin, N. Kharche, O. Deniz, J. I. Urgel, R. Widmer, S. Stolz, L. H. De Lima, M. Muntwiler, M. Tommasini, V. Meunier, P. Ruffieux, X. Feng, R. Fasel, K. Müllen, A. Narita, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 4671-4674.

[7]           X.-Y. Wang, J. Urgel, I, G. B. Barin, K. Eimre, M. Di Giovannantonio, A. Milani, M. Tommasini, C. A. Pignedoli, P. Ruffieux, X. Feng, R. Fasel, K. Müllen, A. Narite, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 9104-9107.

报告人简介：

教育及科研工作经历：

2005-2009 南开大学化学学院，化学专业，学士

2009-2014 北京大学化学与分子工程学院，有机化学专业，博士（导师：裴坚 教授）

2014-2019 德国马普高分子所，博士后，洪堡学者（导师：Klaus Müllen 教授）

2019 至今 南开大学化学学院，元素有机化学国家重点实验室，特聘研究员，博导

研究领域及成果:

立足于有机及碳基功能材料这一新兴交叉领域，发展新型有机高分子功能π体系及分子纳米碳材料，探索其光、电、磁特性及在半导体器件中的应用，开展纳米尺度分子设计与合成、微观尺度聚集态物性表征及宏观尺度功能器件构筑的多层次前沿交叉研究。已在国际高水平学术期刊上发表论文50余篇，被引用2700余次，H因子为25。其中以第一/通讯作者发表论文20余篇，包括Nat. Rev. Chem.（1篇）、Nat. Commun.（3篇）、Acc. Chem. Res.（1篇）、J. Am. Chem. Soc.（6篇）、Angew. Chem. Int. Ed.（2篇）等，同时申请欧洲专利1项，并有2项中国专利获得授权。

获奖及荣誉：

2019，入选第十五批国家“青年千人”计划

2016，获北京市科学技术二等奖（排名4/6）

2016，获德国洪堡基金

2015，Reaxys 博士生奖，入围奖（全球45人入围）

2014，北京市优秀毕业生

2014，北京大学优秀毕业生

2014，北京大学“学术十杰”

2013，陶氏化学可持续发展创新挑战赛（Dow SISCA），特等奖（排名1/3）

2013，巴斯夫优秀博士生奖，特等奖（中国大陆4人获奖）