《基於功能基元的晶態超分子材料的構築與性能研究》是依託南開大學，由卜顯和擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：基於功能基元的晶態超分子材料的構築與性能研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：卜顯和
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
晶態超分子材料具有獨特的結構與功能，在諸多領域具有重要的套用前景，是晶態材料研究的熱點之一。目前這一領域大部分研究關注於特定結構的構築，對功能導向的研究相對較少，該領域還存在著很多亟待解決的重要科學問題，如：功能導向晶態材料的定向設計及可控制備問題；功能基元的組裝及空間拓展方式問題；功能基元空間排布與材料巨觀性能表現之間的關聯問題等等。本項目擬圍繞這些重大科學問題，提出擴展的功能基元概念，以功能導向的晶態超分子材料的構築及性質研究為目標，從功能基元的設計出發，改變其在空間中的排布及取向，進而實現材料結構及性能的調控，在此基礎上探索和闡明材料性能與功能基元的結構及空間排布之間的關聯，分析材料產生特殊性能的機理，總結規律，進一步通過對功能基元結構的調整以及空間排布方式的最佳化實現材料性能的提升，為功能導向的晶態材料的構築提供新的理論依據及實驗手段。
結題摘要
晶態材料因其獨特的結構與功能在諸多領域展現出重要的套用前景，但其功能導向的設計與構築依然具有挑戰性。作為晶態材料組裝構築的重要導向力之一，超分子作用（π-π作用、氫鍵等）在晶態材料的構築及結構調控中發揮著重要作用。同時，基於多樣的超分子作用類型和組裝結構，通過超分子作用形成的結構基元可展現多樣的性質，為晶態材料的功能化奠定基礎。然而，由於超分子相互作用類型眾多，且組分間的相互作用及組裝過程受組裝條件及其他組分及相互作用的影響複雜，因此該方向的研究依然具有挑戰性。在本項目的研究中，我們針對功能晶態材料的結構設計和可控制備問題，提出擴展的功能基元概念，從功能基元的組成和結構設計入手，在晶態材料的合成方法學及結構性能調控兩方面開展了工作，發展了基於超分子-配位協同作用的晶態材料構築及調控方法，構築了多種具有發光、磁電、識別感測等性能的晶態材料，揭示了相關體系中的結構-性能關係及相應的調控規律。本項目有關研究成果已在Adv. Mater.，Adv. Energy Mater., Mater. Chem. Front., Chem. Sci., ACS Appl. Mater. Interfaces, Inorg. Chem. Front.刊物發表SCI收錄論文14篇，應邀撰寫Coord. Chem. Rev綜述文章3篇，獲得相關專利授權2項，申請專利8項。總體上，項目成果為功能導向的晶態材料的設計、定向構築及性能調控等問題的解決提供了科學依據，對推動相關領域的發展具有重要作用，實現了項目預期的研究目標。
