复旦刘云圻院士/王洋团队Angew：受体骨架阳离子化策略助力高性能n型有机生物电子材料研发

本文报道了复旦大学刘云圻院士/王洋研究员团队在n型有机生物电子材料领域的最新进展。背景方面，有机电化学晶体管（OECT）因其低电压和生物兼容性在生物传感领域具有潜力，但n型有机混合离子-电子导体（OMIEC）材料因骨架疏水、离子传输不足等问题发展滞后。研究目的在于解决电子传输与离子输运难以同步提升的瓶颈。研究团队提出了基于B←N功能化的受体骨架阳离子化策略，设计合成了两种新型n型聚合物PBPyBF3和PBPzBF3。该策略有效降低了LUMO能级，增强了电子注入能力，并通过提高骨架极性促进了离子迁移。关键成果包括：PBPzBF3表现出581 F cm⁻³的体积电容，基于其的OECT器件实现了38.9 S cm⁻¹的归一化跨导和215.9 F cm⁻¹ V⁻¹ s⁻¹的性能因子。此外，该材料被成功用于体外心电信号传感，实现了灵敏稳定的生物电信号检测。结论表明，受体骨架阳离子化是提升n型OMIEC综合性能的有效路径，为高性能生物电子材料设计提供了新策略。论文发表于《Angewandte Chemie International Edition》。