中试通-专业的中试技术服务平台

甄永刚教授博士北京市研究领域：天然气化工,储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药研究方向： 1. 有机/高分子光电功能材料的设计合成与晶体工程 2. 柔性电子材料与器件的制备及其智能仿生应用所在单位：北京化工大学

基本信息

所在单位：

北京化工大学

机构细分：

材料科学与工程学院

单位类型：

高等院校

职务：

教授

职称：

教授

最高学历：

博士

教育经历：

1998.9-2002.7，四川大学，获学士学位
2004.9-2007.7，中国科学院广州化学研究所，获硕士学位
2007.9-2010.7，中国科学院化学研究所，获博士学位

工作经历：

2010.8-2013.3，日本东京大学，博士后
2013.3-2021.2，中国科学院化学研究所，助理研究员、副研究员、研究员
2021.3-至今，北京化工大学，教授

专家介绍：

该会员围绕“如何调控聚集模式提升有机半导体材料的电荷输运与光电性能”这一关键科学问题，利用分子结构设计（提高共轭骨架的碳氢C/H比例）、晶相调控策略（基于表面的极性和纳米沟槽）、掺杂或共晶方法（非化学计量比例或化学计量比例引入第二组分），理性构建了面对面柱状、交替柱或分列柱等不同的聚集模式，精确调节了分子间相对位置、夹角和π轨道交叠程度，提升了载流子迁移率，调制了载流子浓度、有效质量和激子多重竞争辐射衰减通道，研制了一系列高性能化和多功能化的有机半导体材料。在国内外学术期刊上发表SCI学术论文85篇，第一作者和通讯作者的文章包括J. Am. Chem. Soc.（4篇）、Angew. Chem. Int. Ed. （4篇）、Adv. Mater. （2篇）、Chem. (1篇)。参与撰写中英文书籍2个章节，撰写邀稿综述2篇，获授权发明专利8项，国际/国内会议邀请报告20次。2018年共同组织了“中日双边分子科学技术创新研讨会”，2018年获基金委优青项目资助，2021年入选中科院青年创新促进会优秀会员，2022年担任Chinese Chemical Letters编委。

主要业绩概况如下：

1. 分子设计改善堆积结构：引入酰亚胺或萘基基团，提高共轭骨架的碳氢C/H比例，诱导共轭分子形成面对面柱状或错位平行堆积结构，构建π轨道重叠程度大的聚集模式，大幅度地提高了有机半导体材料的电荷传输性能，进一步构筑了性能优异的发光场效应晶体管，获得了良好的双极型电荷传输，是目前双极性有机单晶发光晶体管性能最好的例子之一，实现了对发光区域的调控；报道了n型心环烯衍生物是当时同类化合物中高迁移率少数例子之一，并为新型芳香族二酰亚胺n型半导体材料的开发提供了新的方法。相关结果以通讯作者发表在J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17261；Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 14024。

2. 晶相调控提高迁移率：利用溶液过饱和度、气相扩散温度梯度、界面纳米沟槽等诱导效应，实现了有机半导体晶相的调控，基于同一分子结构优化聚集模式，获得了堆积结构紧密的单晶或晶态膜，并进一步构筑了电学性能优异的场效应晶体管，迁移率高达30.6 cm2 V-1 s-1。证实了非简并（HOMO-1）轨道电子偶合作用对电荷传输具有重要的贡献；说明了分子层间的电子耦合作用对于电荷输运具有重要的干扰作用。相关结果以通讯作者发表在Adv. Mater. 2015, 27, 825；Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 5206；J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 2734。

3. 掺杂或共组装提供光电性质：结合掺杂、固溶体或共晶方法，构建了面对面柱状、等比例和不等比例交替柱或分列柱的聚集模式，研制出高电导率的有机纳米材料，获得了吸收光谱更宽的有机固溶体和分子尺度p-n异质结共晶，并首次应用于有机太阳能电池，调控了激子的行为；可逆调控载流子浓度和电导行为，构筑了酸碱响应的开关器件；调制了载流子有效质量与激子多重辐射衰减通道，提升了有机半导体材料的电荷输运与发光特性，为提高有机半导体材料的电荷输运和发光特性提供了新的策略。相关结果以通讯作者或第一作者发表在J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2247；Adv. Mater. 2016, 28, 7466；Adv. Electron. Mater. 2016, 2, 1500423；J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 62；Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 281；Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202202336。

科研能力

研究领域：

天然气化工,储能,新材料,新能源,石油炼制,石油化工,精细化工,生物医药

研究方向：

1. 有机/高分子光电功能材料的设计合成与晶体工程
2. 柔性电子材料与器件的制备及其智能仿生应用

中文标签：

Perkin反应;血管阻断剂;AVE-8063

英文标签：

Organic Semiconductors;Organic Field-effect Transistors;Charge Transport;Organic Electronics;Crystal Polymorphs;Cocrystals;Self-assembly;Crystal Engineering;Organic Single Crystals;Nanogap Electrodes

论文著作：

1. Haoguo Yue, Ying Wang, Shaochuan Luo, Junfeng Guo, Jun Jin, Gongxi Li, Zhihao Meng, Lei Zhang, Dongshan Zhou, Yonggang Zhen*, Wenping Hu, In situ continuous hydrogen-bonded engineering for intrinsically stretchable and healable high-mobility polymer semiconductors. Sci. Adv. 2024, 10, eadq0171.
2. Junfeng Guo, Chunfeng Shi, Yonggang Zhen*, Wenping Hu, Rational Control of Packing Arrangements in Organic Semiconducting Materials toward High-Performance Optoelectronics. Acc. Mater. Res. 2024, 5, 907.
3. Yang Wang, Yang Hu, Junfeng Guo, Zongrui Wang, Yang Li, Fengxiang Qie, Chunfeng Shi, Lei Zhang, Yonggang Zhen*, Copper-Promoted Domino Cyanation/Ullmann Coupling toward Difunctionalized Acenaphthylenes with Various Optoelectronic Properties. Sci. China Chem. 2023, 66, 1450。
4. Zongrui Wang*, Yang Hu, Yujie Xie, Fengxiang Qie, Junfeng Guo, Lei Zhang, Chunfeng Shi, Florian Glöcklhofer, Yonggang Zhen*, 1D Slipped Stacking Microribbon-like Crystals Based on 6,13-Dicyanopentacene for Ambipolar Charge Transport. Sci. China Mater. 2023, 66, 2429.
5. Junfeng Guo, Yan Zeng, Yonggang Zhen*, Hua Geng, Zongrui Wang, Yuanping Yi*, Huanli Dong*, Wenping Hu, Non-Equal Ratio Cocrystal Engineering to Improve Charge Transport Characteristics of Organic Semiconductors: A Case Study on Indolo[2,3-a]carbazole. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202202336.
6. Geetha Bolla, Qing Liao, Saeed Amirjalayer, Zeyi Tu, Shaokai Lv, Jie Liu, Shuai Zhang, Yonggang Zhen*, Yuanping Yi, Xinfeng Liu, Hongbing Fu, Harald Fuchs, Huanli Dong, Zhaohui Wang, Wenping Hu. Cocrystallization Tailoring Multiple Radiative Decay Pathways for Amplified Spontaneous Emission.Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 281.
7. Xiaolong Fu, Yonggang Zhen*, Zhenjie Ni, Yang Li, Huanli Dong, Jay S. Siegel, Wenping Hu. One-Pot Domino Carbonylation Protocol for Aromatic Diimides toward n-type Organic Semiconductors. Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 14024.
8. Panpan Yu, Yonggang Zhen*, Huanli Dong, Wenping Hu*. Crystal Engineering of Organic Optoelectronic Materials. Chem 2019, 5, 2814.
9. Yonggang Zhen*, Kento Inoue, Zongrui Wang, Tetsuro Kusamoto, Koji Nakabayashi, Shin-ichi Ohkoshi, Wenping Hu, Yunlong Guo*, Koji Harano*, Eiichi Nakamura*, Acid-Responsive Conductive Nanofiber of Tetrabenzoporphyrin Made by Solution Processing, J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 62-65.
10. Deyang Ji, Xiaomin Xu, Longfeng Jiang, Saeed Amirjalayer, Lang Jiang, Yonggang Zhen*, Ye Zou, Yifan Yao, Huanli Dong, Junsheng Yu, Harald Fuchs, Wenping Hu*. Surface polarity and self-structured nanogrooves collaboratively oriented molecular packing for high crystallinity toward efficient charge transport. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 2734.
11. Jie Li, Ke Zhou, Jie Liu, Yonggang Zhen*, Li Liu, Jidong Zhang, Huanli Dong*, Xiaotao Zhang, Lang Jiang, Wenping Hu*, Aromatic Extension at 2,6-Positions of Anthracene toward an Elegant Strategy for Organic Semiconductors with Efficient Charge Transport and Strong Solid State Emission, J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 17261-17264.
12. Zongpeng Zhang, Lang Jiang, Changli Cheng, Yonggang Zhen*, Guangyao Zhao, Hua Geng, Yuanping Yi*, Liqiang Li, Huanli Dong, Zhigang Shuai, Wenping Hu*. The impact of interlayer electronic coupling on charge transport in organic semiconductors: a case study on titanylphthalocyanine single crystals. Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 5206.
13. Hantang Zhang, Huanli Dong, Yang Li, Wei Jiang, Yonggang Zhen*, Lang Jiang, Zhaohui Wang, Wei Chen, Angela Wittmann, Wenping Hu*. Novel air stable organic radical semiconductor of dimers of dithienothiophene, single crystals, and field-effect transistors. Adv. Mater. 2016, 28, 7466.
14. Ping He, Zeyi Tu, Guangyao Zhao, Yonggang Zhen*, Hua Geng, Yuanping Yi, Zongrui Wang, Hantang Zhang, Chunhui Xu, Jie Liu, Xiuqiang Lu, Xiaolong Fu, Qiang Zhao, Xiaotao Zhang, Deyang Ji, Lang Jiang, Huanli Dong, Wenping Hu*. Tuning the crystal polymorphs of alkyl thienoacene via solution self-assembly toward air-stable and high-performance organic field-effect transistors. Adv. Mater. 2015, 27, 825.
15. Yonggang Zhen, Hideyuki Tanaka*, Koji Harano, Satoshi Okada, Yutaka Matsuo*, Eiichi Nakamura*. Organic solid solution composed of two structurally similar porphyrins for organic solar cells. J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 2247.

发明专利：

1. 苊衍生物及其制备方法、苊衍生材料及其制备方法和应用
中国石油化工股份有限公司; 中石化石油化工科学研究院有限公司
甄永刚; 汪洋; 郄凤翔; 史春风; 王宗瑞
公开日期: 2024-07-16 申请日期: 2023-10-25 公开号: CN118344292A

2. 苊二聚体衍生物及其制备方法和应用
中国石油化工股份有限公司; 中石化石油化工科学研究院有限公司
甄永刚; 汪洋; 郄凤翔; 史春风; 胡洋; 王宗瑞
公开日期: 2024-07-16 申请日期: 2023-10-25 公开号: CN118344293A

3. 异酰亚胺重排制备酰亚胺的方法及其应用
中国石油化工股份有限公司; 中石化石油化工科学研究院有限公司
甄永刚; 郭蓉; 郄凤翔; 史春风; 王宗瑞
公开日期: 2024-07-16 申请日期: 2023-06-25 公开号: CN118344291A

4. 二维共价聚合物碳骨架聚合物薄膜及其制备方法与应用
中国科学院化学研究所
胡文平; 张紫超; 董焕丽; 甄永刚
公开日期: 2020-10-13 申请日期: 2019-04-02 公开号: CN111763277A

5. 2，6-二(2-萘基)蒽在制备场效应晶体管中的应用
中国科学院化学研究所
胡文平; 李洁; 甄永刚; 刘洁; 董焕丽; 江浪
公开日期: 2019-09-27 申请日期: 2017-05-19 公开号: CN108878651B

6. 2，6-二（2-萘基）蒽在制备场效应晶体管中的应用
中国科学院化学研究所
胡文平; 李洁; 甄永刚; 刘洁; 董焕丽; 江浪
公开日期: 2018-11-23 申请日期: 2017-05-19 公开号: CN108878651A

7. 一种蒽类衍生物及其制备方法与应用
中国科学院化学研究所
胡文平; 李洁; 甄永刚; 刘洁; 董焕丽; 江浪
公开日期: 2018-01-26 申请日期: 2017-09-25 公开号: CN107628924A

8. 一种蒽衍生物的制备方法
中国科学院化学研究所
胡文平; 甄永刚; 柏晗; 刘洁; 舒志斌; 董焕丽; 江浪
公开日期: 2017-11-07 申请日期: 2017-07-21 公开号: CN107324965A

9. 含有不对称电极的微米尺度有机单晶光电器件及其制备方法与应用
中国科学院化学研究所
胡文平; 章翰堂; 董焕丽; 甄永刚
公开日期: 2017-10-31 申请日期: 2016-04-20 公开号: CN107305927A

10. 有机半导体二维分子晶体材料的制备方法与应用
中国科学院化学研究所
胡文平; 徐春晖; 甄永刚; 董焕丽; 张小涛
公开日期: 2016-11-23 申请日期: 2015-04-13 公开号: CN106159092A

11. 一种有机单晶场效应晶体管及其制备方法
中国科学院化学研究所
何亮甫; 董焕丽; 胡文平; 甄永刚; 纪德洋
公开日期: 2015-02-04 申请日期: 2014-09-04 公开号: CN104332558A

12. 一种制备含金属全氟酞菁衍生物的方法
中国科学院化学研究所
胡文平; 卢修强; 江浪; 甄永刚; 何平; 刘洁; 张小涛
公开日期: 2013-09-25 申请日期: 2013-07-11 公开号: CN103319492A

13. 一种高效制备并二苝二酰亚胺衍生物的方法
北京三星通信技术研究有限公司; 中国科学院化学研究所
胡文平; 卢修强; 甄永刚; 邵伟; 黄贤良; 李源基
公开日期: 2013-08-14 申请日期: 2013-05-23 公开号: CN103242312A

14. 二并苝酰亚胺化合物作为光敏剂的应用
中国科学院化学研究所
吴义室; 甄永刚; 王朝晖; 付红兵
公开日期: 2011-01-19 申请日期: 2010-08-04 公开号: CN101947217A

15. OLIGOCONDENSED PERYLENE BISIMIDES
BASF SE; BASF CHINA CO LTD; CHINESE ACAD INST CHEMISTRY; QU JIANQIANG; WANG ZHAOHUI; QIAN HUALEI; ZHEN YONGGANG
QU JIANQIANG; WANG ZHAOHUI; QIAN HUALEI; ZHEN YONGGANG
公开日期: 2010-10-07 申请日期: 2009-03-30 公开号: WO2010111822A1

16. (E)－3,5－二甲氧基二苯乙烯－4＇－O－磷酸酯(盐)及其制备方法、药物组合物和用途
中国科学院广州化学研究所
邹永; 甄永刚; 黄文明; 林慧贞; 魏文; 陈爱民
公开日期: 2009-12-09 申请日期: 2007-06-15 公开号: CN100567309C

17. (Z)－3＇－氨基－3,4,4＇,5－四甲氧基二苯乙烯的制备方法
中国科学院广州化学研究所
邹永; 甄永刚
公开日期: 2009-08-26 申请日期: 2006-12-06 公开号: CN100532353C

18. (E)－3,5－二甲氧基二苯乙烯－4＇－O－磷酸酯(盐)及其制备方法、药物组合物和用途
中国科学院广州化学研究所
邹永; 甄永刚; 黄文明; 林慧贞; 魏文; 陈爱民
公开日期: 2007-11-14 申请日期: 2007-06-15 公开号: CN101070328A

19. (Z)－3＇－氨基－3,4,4＇,5－四甲氧基二苯乙烯的制备方法
中国科学院广州化学研究所
邹永; 甄永刚
公开日期: 2007-06-06 申请日期: 2006-12-06 公开号: CN1974541C

20. (Z)－3＇－氨基－3,4,4＇,5－四甲氧基二苯乙烯的制备方法
中国科学院广州化学研究所
邹永; 甄永刚
公开日期: 2007-06-06 申请日期: 2006-12-06 公开号: CN1974541A

科研项目：

1. 高度有序有机超分子的原位自组装及其光电性质
立项时间: 2014-2016 项目经费：260000

2. 逆向合成分析法在聚合物合成中的研究
立项时间: 2023

3. 多种价键协同构建自主自修复可拉伸高分子半导体及其器件应用
立项时间: 2023

4. 源于自然灵感的多功能聚合物固态电解质的制备及应用研究
立项时间: 2023

5. 酰胺苊类n型有机半导体的合成与性能研究
立项时间: 2023

6. 基于氧化铱纳米团簇的负载型电催化剂的合成及电催化水氧化的研究
立项时间: 2023

7. 兼具电荷输运与发光的二维有机共晶的设计、制备及其性能研究
立项时间: 2020-2023

8. 电子传输型外围五元环稠合共轭分子的合成及其器件性能研究
立项时间: 2021

项目合作

合作意向：

技术咨询

基本信息

科研能力

项目合作

推荐专家