量子点（QD）膜的制备通常使用溶液法（旋涂或喷墨打印等）来进行，以制造基于QDs的发光二极管（QLED）。然而，目前的溶液法易受到咖啡环效应及大量浪费的问题，导致其性能低且制备成本高。近日，北京航空大学刘欢和河南大学杜祖亮团队开发了一种由纤维状液桥引导的简便溶液法，该方法通过使用将两端都置于毛细管中的纤维将QDs溶液连续且可控地转移到超光滑薄膜上。

沿着纤维引导，在水平纤维和基底之间形成液桥，大量液体稳定地保持在垂直放置的管内，定向移动液桥会在基材上产生高质量的QD膜。此外，液体消耗是定量的，与所制备薄膜的面积成正比，因此可以低成本制备多层超光滑的红/绿/蓝QDs薄膜。最终所制备的白色QLED展现出的最大亮度为57190 cd/m2和最大电流效率为15.868 cd/A。该策略为高性能QLED器件的低成本制造提供了新的视角。


Xiaoxun Li, Binbin Hu, Min Zhang, Xiao Wang, Ling Chen, Aqiang Wang, Yunjun Wang, Zuliang Du, Lei Jiang, Huan Liu. Continuous and Controllable Liquid Transfer Guided by a Fibrous Liquid Bridge: Toward High‐Performance QLEDs. Adv. Mater., 2019.
DOI：10.1002/adma.201904610
https://doi.org/10.1002/adma.201904610

题目：纤维诱导的液体可控输运
报告人：刘欢教授
地点：国家纳米科学中心
摘要：
从生物纤维出发，揭示了中国毛笔可控、高效输运低黏度液体的物理化学机制是新生毛发的多尺度非对称的微观结构诱导的多重驱动力协同作用下液体的限域动态平衡。利用该动态平衡，纤维可以实现可控输运液体。通过构筑辐射状纤维阵列，揭示了纤维的弹性势能是可控高效输运液体的重要驱动力。基于生物纤维驱动液体的这两点共性，进一步建立了纤维输运液体的理论模型。通过理论模拟与计算，阐明了纤维的弹性和锥状结构是实现可控输运液体的重要参数。受此启发，发展了利用纤维可控输运功能性液体为图案化表面的新方法，实现了微纳米尺度下对多种功能分子（荧光分子，共轭高分子等）及纳米材料（纳米线，量子点等）的可控输运，制备得到纳米尺度厚度可控（100 nm）和微米尺度宽度可控（10 μm）的图案化表面。以共轭高分子DPPDTT为例，利用该方法制备了高度取向的有机纳米薄膜，基于此构筑得到迁移率显著提高的有机薄膜场效应晶体管器件（比常规旋涂法提高6-10倍）。以银纳米线为例，利用该方法构筑得到各向异性导电的柔性透明电极。以量子点为例，利用该方法直接书写超平滑的量子点图案化表面，构筑得到高性能的量子点发光器件。这种基于纤维的超浸润性，实现对共轭高分子的可控限域输运，提出一种全新的无模板直接印刷法制备图案化有机纳米薄膜，为可控、大面积、低成本制备高性能的光电功能器件提供新的思路。
报告人简介：
刘欢，北京航空航天大学化学学院教授、博士生导师。2016年获国家优秀青年基金资助，2013年获教育部新世纪人才支持计划，2012年获霍英东青年教育基金，2004年获中科院院长特别奖。2005年毕业于中国科学院化学研究所，获理学博士学位，师从江雷院士。随后加入国家纳米科学中心，2007年加入日本东京大学桥本和仁教授（现日本国立材料研究所理事长）课题组从事博士后研究。2011年5月入选北京航空航天大学卓越百人计划，全职加入北航化学学院。长期从事纤维调控液体的动态行为及物化机制的研究，包括纤维的动态浸润性的物化机制、液体可控限域输运及图案化、纳米材料自组装和集成器件的研究。在Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., ACS nano, 等期刊上共发表SCI论文66篇，他引2600余次。

2018自然科学基金面上项目-毛笔启发的纳米材料可控限域组装及机理研究
批准号        21872002        学科分类        有机硼化学 ( B020303 )
负责人        刘欢        职称                单位名称        北京航空航天大学
资助金额        66万元        项目类别        面上项目        起止年月        2019年01月01日 至 2022年12月31日

JACS封面：超光滑量子点微图案

北京航空航天大学的刘欢研究员（通讯作者）等人提出可控液体转移法将量子溶液转移到基底上形成超光滑微图案的策略。在非对称溶剂蒸发引起的马兰戈尼效应流和拉普拉斯压力的共同作用下，量子点在整个溶液转移过程中实现了动态平衡，基于这种现象，量子点纳米粒子可被均匀地转移到衬底上的目标区域上。以此为基础所制备的QLED器件表现出相当高的性能，这一结果提供了一种低成本、简单、实用的溶液处理方法，即使在空气中也能用于制备高性能的QLED器件。

文献链接：Ultrasmooth Quantum Dot Micropatterns by a Facile Controllable Liquid-Transfer Approach: Low-Cost Fabrication of High-Performance QLED（JACS, 2018, DOI: 10.1021/jacs.8b02948）

Advanced Materials封面：各向异性柔性导电电极

北京航空航天大学的刘欢研究员等人利用锥型光纤阵列报道了一种新型的定向液体传输策略。在这一阵列中，银纳米线被对齐规整在聚合物基质材料上，之后又在其上涂覆一层导电的聚合物薄层，至此具有各向异性导电能力和优异的光学透射率的透明柔性电极制备完成。不仅如此，这一阵列也可以实现纳米颗粒只在定向银纳米线上沉积的各向异性电化学沉积。这一方法为制备多功能柔性电极开辟了新的道路。

文献链接：Aligning Ag Nanowires by a Facile Bioinspired Directional Liquid Transfer: Toward Anisotropic Flexible Conductive Electrodes（Advanced Materials, 2018, DOI: 10.1002/adma.201706938）