《功能無機超分子聚合物》是依託香港理工大學深圳研究院，由陳麗鳳擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：功能無機超分子聚合物
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳麗鳳
- 依託單位：香港理工大學深圳研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
無機超分子聚合物已經收到相當大的關注，不僅因為他們在分子識別和催化的套用，還因為他們具有有趣的量子效應，因此可被用作構建塊分子電子學和自旋電子學。在不同類型的無機超分子聚合物，金屬環是特別有吸引力的。因為它的車輪狀形與光合紫細菌的捕光天線複合物相似., 這有利其在人工光合作用的套用。 例如由於光吸收許可橫截面顯著增加, 所以在低光照條件下仍能收集陽光及在輪狀結構中激發態分子比較集中,這有利於進行連續多個光誘導的電子轉移反應。.事實上，含氧橋連及順磁金屬離子的金屬環已經展示具有單分子磁性的特性。這些單分子磁體可以可在量子計算器中被用作信息存儲。然而在缺乏合成路線和低產量的影響下, 金屬環的探索和套用受到極大的限制。儘管擁有豐富的結構化學、高生物相關性和半導體的特性。在文獻上,以硫作橋聯的金屬環的報告相對比較少。我們已經證明硫可作橋連合成含釕和鋨的金屬環並且能取得中度至良好的產量。 .本項目主要探索如何有策略地以簡單及高產率的方法合成金屬分子環並通過研究其特性從而有助設計具功能性的金屬分子以套用在能源領域。
結題摘要
能源問題是本世紀人類面臨最大的挑戰之一。在全球超過70 億人口壓力下, 人類對化石燃料的需求持續增長. 然而化石燃料是非可再生能源,人類必須致力發展可替代化石燃料的可再生能源以滿足不斷增加的需求。近年, 由小分子自組裝而成的超分子體系，如金屬有機框架或者有機金屬大環化合物在能源領域的研究吸引了眾多科學家的興趣。例如美國的Yaghi、日本的Kitawaga、中山大學陳小明院士以及東北師範大學蘇忠民教授在金屬有機框架儲小分子如氫氣 及二氧化碳的研究上取得重要成果, 大大提高了將來使用氫氣作為燃料的可行性。而諾貝爾學獎得主Jean-Marie Lehn, 美國學者Kenneth N. Raymond 及Peter J.Stang, 日本的Makoto Fujita, 國內著名學者洪茂椿院士及金國新教授這些學者則發現有機金屬大環化合物可以套用在超分子催化和傳輸過程, 這對於超分子電子學和光學分子器件的設計和構建建立了重要的基礎。而本項目的立足點亦建立在研究金屬分子環的合成以及其作為超分子催化劑套用於能源轉換方面上的套用。但是在合成有機金屬分子環的前配體時，我們意外地發現許多金屬無機小分子在光電性能上能與許多金屬無機超分子向媲美，並且由於這些無機小分子具有結構上易於修飾，合成方法成熟等優點，因此，對一些新型的無機小分子的研究將有利於我們進一步探索功能無機超分子的結構與性能的關係。在本項目中，我們成功地製備了釕（ii）配合物Ru[(tpa)(bt)]Cl4並且發現該配合物具有抑制β-類澱粉蛋白（Beta-Amyloid, Aβ）纖維化聚集的作用。我們還發現不同配位陰離子的鈷（Ⅱ）金屬配合物[Co(TPA)X][Cl]( X=Cl, Br, I, NCS)具有作為光催化二氧化碳還原催化劑的潛質。最後，我們還成功地製備了一系列雙氮雜卡賓類銥(iii)配合物並且將這系列的配合物套用於光催化反應以及研究了它們的生物抗癌活性。
