客體分子刺激回響型多孔材料的構築

《客體分子刺激回響型多孔材料的構築》是依託北京理工大學，由張傑擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：客體分子刺激回響型多孔材料的構築
• 依託單位：北京理工大學
• 項目負責人：張傑
• 項目類別：面上項目

項目摘要

面對全球日益嚴峻的能源危機與環境惡化，開發用於能源氣體存儲、溫室氣體俘獲、污染物吸附分離以及催化轉化的新型多孔材料已成為化學與材料科學領域的研究熱點。本項目擬從多孔材料的功能與套用出發, 以具有光化學活性的紫精/聯吡啶鎓鹽衍生物作為主要結構和功能單元，利用其易於修飾的結構特徵、良好的接受電子能力、光生自由基特性，變色及發光能力等，通過合理的分子設計和自組裝技術構築具有客體回響能力的多孔金屬有機框架材料。著重探討多孔金屬有機框架化合物的定向合成規律、研究主客體分子在吸附過程中的驅動力、協同作用及顯色能力，為發展選擇性好，吸附性能高的多孔金屬有機框架材料提供理論依據和實驗基礎。

結題摘要

面對全球日益嚴峻的能源危機與環境惡化，開發用於能源氣體存儲、溫室氣體俘獲、污染物吸附分離以及催化轉化的新型多孔材料已成為化學與材料科學領域的研究熱點。本項目從多孔材料的功能與套用出發,以具有光化學活性的紫精/聯吡啶鎓鹽衍生物作為主要結構和功能單元，利用其易於修飾的結構特徵、良好的接受電子能力、光生自由基特性，變色及發光能力等，通過合理的分子設計和自組裝技術構築了系列具有客體回響能力的多孔金屬有機框架材料。著重探討了多孔金屬有機框架化合物的定向合成規律、主客體分子在吸附過程中的驅動力、協同作用及顯色能力，在利用模組組裝構築並修飾特定結構孔材料、基於IRMOFs合成策略構築拓撲結構相同但共軛程度不同的多孔配位聚合物、通過引入富電子的小分子輔助配體並結合鎓鹽配體可彎折的分子構型開發具有高電荷密度及規則電荷分布的孔材料構築等方面取得顯著進展，實現了對孔道結構的調整及對不同極性小分子吸附性能的改善，為發展選擇性好，吸附性能高的多孔金屬有機框架材料提供了重要的理論依據和實驗基礎。研究結果已在國際有影響的SCI雜誌上發表二十餘篇，其中包括Angew.Chem.Int.Ed一篇，Chem. Commun.六篇, Chem. Eur. J兩篇，Inorg. Chem.一篇，J. Mater. Chem.系列三篇，另獲授權專利兩項。基於我們在聯吡啶鎓鹽及回響性多孔材料構築方面取得的進展及工作的新穎性，獲國際重要期刊Dalton Trans.編輯的邀請，對聯吡啶鎓基金屬有機配位框架材料的自組裝策略及相關套用進行了系統的歸納及闡述，撰寫綜述一篇。