自由基是一类含有未成对电子的化学物种。开壳层的电子构型,赋予了自由基丰富的物理、化学性质,如氧化还原活性、顺磁性、导电性以及不寻常的光学性质。过去几十年间,伴随着自由基种类的日渐丰富,这类化学结构在发光器件、导电材料、有机磁体、液流电池、光动力/光热治疗等领域展现出了广阔的应用潜力。值得注意的是,在大部分应用场景中,自由基并不以单分子形式存在,分子间的相互作用和排列方式对自由基材料的宏观性质具有不可忽略的影响。
基于上述考虑,我们希望发展简洁、高效的可控超分子组装策略,从分子尺度到纳米尺度再到宏观尺度,从溶液到表界面再到固相,逐级构筑起有序、稳定且高度功能化的自由基组装体。通过系统地研究整个组装过程,揭示非共价相互作用和聚集状态对自由基性质的调控规律,以尝试建立共价/非共价协同合成的新方法,为自由基功能材料的创制开辟新途径。