《基於四嗪骨架的多孔共價有機框架的合成與性質研究》是依託南開大學，由常澤擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於四嗪骨架的多孔共價有機框架的合成與性質研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：常澤
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
共軛微孔聚合物類材料，由於具有剛性的骨架和可控的孔道尺寸和結構而成為共價有機框架材料中的研究重點。但是，此類材料的發展依然存在材料溶解度低、合成方法複雜、原料昂貴等問題。同時，設計合成具有光、電性能的共軛微孔聚合物材料依然是一大挑戰。本項目計畫針對以上問題，設計合成並研究以四嗪為骨架的新型共價有機框架材料。該類材料除具有共軛微孔聚合物的普遍優點外，四嗪簡便經濟的合成方法及獨特的性質和反應活性將使得材料的大規模合成、光電性質研究以及框架結構的原位後修飾等得以實現。具體研究內容包括：通過實驗總結歸納該類材料合成、結構和性質等相關規律，建立四嗪骨架共價有機框架研究體系；合成系列四嗪骨架共價有機框架材料，系統的開展吸附分離、光、電等性質研究；開展材料框架結構原位後修飾研究，進一步提高材料結構調控的精度並增強其功能定向合成可控性。
結題摘要
近年來，具有特定功能的多孔材料因在眾多領域的潛在套用受到了廣泛關注。相比於傳統的無機多孔材料，多孔有機聚合物（Porous organic polymers, POPs）及多孔金屬有機框架（Metal-organic frameworks, MOFs）類材料因其組成中易於設計調控的有機構塊/連線體的存在而在材料結構及性能調控方面展現出獨特的優勢，因此成為近年來多孔材料的研究熱點之一，並在在吸附分離、發光、感測檢測等眾多領域都展現出了良好的套用前景。對這兩類材料的研究已發展成為多學科交叉的前沿熱點，並有望為能源、環境、安全等國家重大戰略需求問題的解決提供方案，具有重要的研究價值。在本項目的研究中，我們以功能多孔材料的構築為目標，研究了基於四嗪基團的功能多孔材料的構築與性質，並將研究範圍擴展到三嗪、四唑等多種功能基團，豐富了研究內容，擴充了材料的潛在套用領域，獲得了多種具有獨特結構的新型POPs及MOFs多孔材料，針對其結構組成特性分別研究了二氧化碳捕獲存儲、硝基爆炸物識別檢測等性能，並在此基礎上探索總結了相關體系中材料的結構與性能的內在關係。本項目有關研究成果已在J. Mater. Chem. A, Inorg. Chem., RSC Adv.等刊物發表SCI收錄論文17篇，應邀為Phys. Chem. Chem. Phys.撰寫綜述文章1篇。項目成果為新型多孔材料的結構設計、定向構築及性能調控與功能化等問題的解決提供了科學依據，基本實現了項目預期研究目標。
