2025年12月12日,应肖凯副教授和吴振禹副教授邀请,香港大学董人豪副教授来访我校,并作题为《Two-Dimensional Polymer Electronic Materials》的报告。
董人豪副教授简介:董人豪在山东大学获得物理化学博士学位后,以洪堡学者身份加入马克斯·普朗克聚合物研究所从事博士后研究。2017年起,他在德累斯顿工业大学先后担任课题组组长、独立首席研究员(TUD青年研究员及博士生导师),带领国际化研究团队开展科研工作。2024年,他加入香港大学化学系及分子科学创新实验室(MILES),目前聚焦晶态聚合物材料的设计合成与功能开发。代表性研究方向包括:1)界面辅助二维聚合方法学(I2DP);2)二维聚合物分离膜(2DPM);3)框架电子材料(MOFtronics与COFtronics);4)二维有机-无机范德华异质结(vdWhs)。课题组致力于推动功能性晶态聚合物在电子器件、膜分离及电化学能源技术领域的基础研究与应用探索。截至目前,课题组已在国际权威期刊发表150余篇学术论文,总引用超17500次,H指数达63。董人豪于2022-2025年连续入选科睿唯安全球高被引科学家,并当选青年亚洲学者联合会会士。
报告摘要:二维聚合物(2DPs)是一类具有二维周期性结构的有机晶体材料,其有机构筑单元通过共价键或配位键在二维平面内延展连接,例如二维共价有机框架(2D COFs)和二维金属有机框架(2D MOFs)。近期,我们开发了一种表面活性剂单层辅助的水面合成法,成功构建了亚胺基、酰亚胺基及硼酸酯基等二维COF材料,所得晶体具有少层结构及微米级单晶畴(最大达150 μm²)。除动态可逆共价化学外,我们进一步将该水面合成策略拓展至不可逆的卡里茨基反应体系,通过pH调控在水面制备出带电荷的二维聚吡啶盐单晶。该材料可作为阴离子选择性膜用于渗透能转换,展现出优异的氯离子选择性及高达150 W/m²的功率输出,从而破解了离子传输领域"高稳定性-高结晶度"与"高离子渗透性-高选择性"难以兼得的核心矛盾。在电子器件领域,我们同时推动了导电二维聚合物的研发进程。例如,铁-双(二硫烯)二维共轭MOF薄膜展现出p型半导体特性,其带状传输特征显著,载流子迁移率高达220 cm²/Vs;另一类基于BBL的二维聚合物薄膜同样呈现p型半导体行为,具有1.3 eV的窄带隙及超过10³ cm²/Vs的太赫兹波段迁移率。最新研究中,我们运用水面合成技术实现了苯胺的拓扑引导二维聚合,获得多层堆叠的二维聚苯胺单晶。该材料表现出强烈的面外电子耦合效应,首次在有机体系中实现了三维电子传输的金属性行为。凭借其精确的拓扑结构、可调控的带隙、可控的活性位点及卓越的载流子传输能力,这类二维聚合物材料在场效应晶体管、光电探测、化学电阻传感及电化学能源存储转换等领域展现出优异的应用潜力。
在董人豪副教授的精彩报告中,同学们不仅深入理解了从二维COFs/MOFs单晶制备,到离子膜渗透能转换,再到高迁移率半导体材料的完整创新链条,更切身感受到了“从基础研究到应用突破” 的科研思维与路径。


