清晨,宁波职业技术大学乐雪芳教学楼。 应用化工技术专业大二学生李晨钰刷卡进入4楼的精细化工实验室,换上白大褂,开始了一天的工作。她的第一项任务是检查昨晚过夜的光催化反应装置,记录反应液的颜色变化与温度数据。
这个寒假,李晨钰所在的“氘代试剂合成研究”科创小组有5名学生选择留校。他们的目标,是合成一种氘代热激活延迟荧光(TADF)材料,用于替代传统OLED材料中的部分氘代组件,从而优化器件的发光效率与稳定性。

图1·寒假期间宁职大乐雪芳教学楼的学生在实验室进行科研工作
氘是氢的稳定同位素。将OLED发光材料中的部分氢替换为氘,能够提高材料的化学稳定性和发光效率,这是当前高性能OLED显示技术的一个研发方向。然而,高效、低成本的氘代合成方法仍是该领域的一个挑战点。
“我们想尝试用氘代TADF材料对传统OLED材料体系进行优化。”项目指导老师陈教授介绍,课题组计划设计并合成一种新型氘代TADF材料,并测试其在OLED器件中的性能表现。这个寒假,团队的重点是完成目标分子的氘代前体合成与条件筛选。
为获取连续的实验数据,团队成员需要长时间守在反应器旁。光反应需要稳定的光源,取样时间点一旦确定,就需要准时操作。郭新顺负责的一条反应线,每隔2小时需取样一次进行色谱分析,以跟踪反应转化率。“有时做到晚上10点多,就为了把当天的数据跑完。”他说。
大二学生楼佳是组里的“师姐”,这已经是她第二次假期留校做实验。去年此时,她主要协助导师进行操作;今年,她开始独立设计部分实验方案。
“有一段时间催化剂负载上去就团聚,做了好几次扫描电镜,形貌都不理想。”楼佳回忆,为了解决纳米颗粒的分散性问题,她和团队成员调整了载体的煅烧温度,尝试了不同的还原条件,前后花了一个多星期才稳定住合成条件。
团队成员每人都有一本实验记录本。翻开邓硕的本子,上面按日期记录了每一次反应的详细参数:催化剂用量、溶剂种类、光源波长、反应时间,以及气相色谱的出峰时间。“有时候反应没达到预期,回头翻记录,可能是溶剂没除水,或者温度波动了几度。”他说,这些记录既是复盘依据,也是积累经验的过程。
在化工学院相关负责人看来,学生参与这类科研项目,是应用型人才培养的一个环节。“化工专业的学生需要动手能力,也需要解决实际问题的思维。假期里有一段完整的时间泡在实验室,对理解专业知识、熟悉仪器操作都有帮助。”
据了解,该学院近年来鼓励本科生早进实验室、早接触实际课题。部分学生的毕业设计直接来源于参与过的科研项目。这个寒假进行的氘代TADF材料合成探索,正是为参加明年的学科竞赛做准备。团队计划在后续实验中继续优化合成路线、完善性能测试,如果数据理想,将把研究成果整理后,报名参加学术科技作品竞赛。目前,成员已开始按照竞赛要求梳理实验记录、构思项目报告框架。
窗外是冬季的校园,窗内是运转中的反应器和分析仪器。对于这群寒假留校的学生来说,这个假期没有回家过年,但在实验室里积累的数据和操作经验,是他们这个寒假的收获。