有机共晶工程是近年来新兴的一种功能材料设计策略。共晶是由两种或两种以上的有机分子通过分子间非共价作用力相互识别和共组装形成的、有固定化学计量比和有序堆积结构的多组分分子晶体。不同于单组分材料,共晶不仅可以保持单组分分子的某些性能,还可能表现出有机材料中罕见的新颖性能,如双极性传输、白光发射、室温铁电、室温磷光等。深入探索给受体分子间组装驱动力、分子堆积同共晶性能之间的关系,不仅有利于增强对共晶的理论认识,还可以进一步指导共晶功能材料的设计合成,实现高性能、多功能有机材料的制备,推动材料在实际应用领域的发展。本文从共晶功能材料的设计、可控制备及其应用出发,着重研究了共晶功能材料组装行为及堆积结构同材料性能之间的关系,主要创新点如下:1.设计合成了兼具高电子迁移能力与灵敏光探测能力的1D多功能碗烯-富勒烯共晶材料。给受体间强烈的凹凸π-π作用诱导了共晶1D生长。其紧密的堆积结构为电子传输提供了有效通道,可用于制备高性能的场效应晶体管器件。而给受体间的电荷转移作用使共晶表现出灵敏的光电探测能力,为设计合成多功能材料提供了借鉴。2.首次设计合成2D红外光热转换共晶,推动了共晶红外功能材料的发展。给受体间强烈的电荷转移作用导致了共晶的红外吸收。固态显著的荧光猝灭和快速的无辐射跃迁过程使共晶具有较强的红外光热转换性能,可用于实时和时间分辨的光热成像技术。3.设计合成了基于卟啉-富勒烯的新型2D红外共晶材料。给受体间的电荷转移作用和π-π作用诱导了共晶2D生长,可用于制备厘米级的共晶晶态薄膜。基于该晶态膜的垂直光电探测器件表现出高的光探测度和宽的光谱响应范围,为实现高集成度图像传感器提供了借鉴。