??陜西師范大學(xué)應(yīng)用表面與膠體化學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室光子鼻與分子材料研究團(tuán)隊(duì)房喻教授與劉凱強(qiáng)研究員在分子凝膠功能化方面近期取得了重要的研究進(jìn)展（Adv. Mater. 2019, 1808254.），即以分子凝膠為結(jié)晶介質(zhì)，利用分子凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空間限域效應(yīng)及反溶劑誘導(dǎo)富勒烯晶核形成策略，成功實(shí)現(xiàn)了一維富勒烯晶體的可控生長(zhǎng)（直徑與長(zhǎng)度可控）。

圖1 富勒烯在間二甲苯凝膠中的結(jié)晶（反溶劑：乙腈）與富勒烯晶體形貌

　　該研究工作通過改變膠凝劑濃度、富勒烯濃度、反溶劑種類等因素有效調(diào)節(jié)富勒烯、溶劑與反溶劑在分子凝膠介質(zhì)中的傳質(zhì)速率，抑制了溶劑擴(kuò)散或?qū)α鲗?duì)晶核形成的影響，顯著降低了晶核沿凝膠纖維隨機(jī)生長(zhǎng)的幾率，成功實(shí)現(xiàn)了一維富勒烯晶體在凝膠介質(zhì)里沿反溶劑滲透的方向生長(zhǎng)，富勒烯晶體的長(zhǎng)度（L）及長(zhǎng)度直徑比（L/D）均可根據(jù)實(shí)際需求實(shí)現(xiàn)有效調(diào)控（L可長(zhǎng)達(dá) 70 mm，L/D可高達(dá)70,000）。該工作所采用的分子凝膠結(jié)晶策略有望拓展到其他一維有機(jī)半導(dǎo)體晶體的控制生長(zhǎng)，并獲得普適性應(yīng)用。

圖2 富勒烯在間二甲苯凝膠中的結(jié)晶機(jī)理（反溶劑：乙腈）

　　在晶體可控生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，光子鼻與分子材料研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步與華中科技大學(xué)新材料與器件研究中心杰出青年獲得者翟天佑教授及鄭志博士合作，系統(tǒng)考察了富勒烯一維晶體的光電性能。研究結(jié)果表明富勒烯晶體表現(xiàn)出優(yōu)異的光電性能與良好的穩(wěn)定性（響應(yīng)度：2595.6 mA W?1；探測(cè)率：2.7 × 1012Jones；開關(guān)比：540；量子效率：800%；穩(wěn)定性：不低于6個(gè)月），進(jìn)一步證實(shí)了凝膠結(jié)晶法在高質(zhì)量晶體培養(yǎng)中的突出優(yōu)勢(shì)，為后續(xù)相關(guān)研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

圖3 富勒烯晶體的光電性能

　　該工作受到國(guó)家自然科學(xué)基金委的經(jīng)費(fèi)支持（21473110, 21872091, 21825103, 21527802等）與英國(guó)杜倫大學(xué)Joanthan W. Steed教授的友善幫助。

　　論文題目：Spatially Confined Growth of Fullerene to Super-Long Crystalline Fibersin Supramolecular Gels for High-Performance Photodetector

　　論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201808254