带隙低于1.0 eV的共轭聚合物在近红外（NIR）光电晶体管，双极性晶体管，太阳能电池，抗癌治疗光敏剂，双光子吸收等方面有巨大的应用前景，然而，找到具有低最低未占据分子轨道（LUMO）能级的高吸电子受体单元从而在共轭聚合物中获得非常窄的带隙（<1.0 eV）具有很大的挑战性。
有鉴于此，复旦大学材料科学系分子材料与器件实验室赵岩团队与湘潭大学化学学院陈华杰团队合作，通过掺入辅助电子缺陷的噻二唑并[3,4-g]-喹喔啉（TQ），设计并合成了迄今未报道的杂环酰亚胺，噻二唑并[3,4-g]-喹喔啉稠合的啶醌酰亚胺受体（TQAI）。该分子具有强的电子亲和力，并且具有大量的π-延伸和S / N-富集的π-共轭结构，两种含TQAI的聚合物PTQAIT-TT和PTAQIT-2T分别显示出0.84 eV和0.86 eV的窄光学带隙，并且在第二个近红外窗口中显示出强大的光捕获能力。对电荷传输性质的研究发现，四噻吩连接的PTQAIT-2T表现出双极性载流子传输。此外，通过C60的修饰层可促进照明下的电子俘获和空穴-电子分离，双层C60 / PTQAIT-2T光电晶体管的最大光敏度达到1780，比原始PTQAIT-2T器件的光敏度高50倍。这些性质可以用于设计各种应用的近红外吸收性有机π共轭材料，特别是在NIR-II光电探测器领域。
相关研究成果近日以Thiadiazoloquinoxaline-Fused Acenaphthenequinone imide: A Highly Electron-Withdrawing Acceptor for Ambipolar Semiconducting Polymers with Strong Near-Infrared Absorption为题发表在Macromolecules上，课题组硕士生杨嘉易和湘潭大学赵伶俐为该论文的共同第一作者，该研究工作得到了国家重点项目、国家自然科学基金、上海市自然科学基金和湖南省自然科学基金的支持。
