無機開放骨架晶體功能材料的結構設計與定向合成

《無機開放骨架晶體功能材料的結構設計與定向合成》是依託吉林大學，由於吉紅擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：無機開放骨架晶體功能材料的結構設計與定向合成
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：于吉紅
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

無機開放骨架（open framework）晶體材料具有多樣的元素組成、新穎的骨架結構以及獨特的化學性質（催化、離子交換等）和物理性質（光、電、磁等），在傳統的工業催化以及先進材料領域具有重要的套用前景。本項目以無機開放骨架晶體功能材料為研究對象，以其巨觀性質（光、光電、磁）與微觀結構（骨架結構及功能基元）之間的內在關係為主線，揭示其特殊性能與結構之間的關係與規律; 依據分子工程學指導思想，根據特定功能的需求，對其孔道體系和功能基元進行設計、修飾和剪裁，在計算機輔助下，開發結構設計的新理論方法；在深入研究無機開放骨架晶體材料的晶化機制及揭示其結構-合成的關係與規律的基礎上，發展定向合成的新理論、新方法和新路線; 設計合成一批具有優異光、光電和磁學性能的新型無機開放骨架晶體材料，為推動功能無機晶態材料的定向設計合成奠定基礎。

結題摘要

本項目以“分子工程學”為指導思想，以無機開放骨架晶體材料的光、光電、磁性能為導向，開展結構設計與定向合成研究，在無機開放骨架晶體材料的巨觀性質與微觀結構之間關係與規律的研究、無機開放骨架晶體材料的結構設計以及新型無機開放骨架晶體功能材料的定向合成與製備等方面取得了重要進展：創建了結構設計的理論方法，開發了相關軟體Fragen，完善了理論結構資料庫，發現了基於四面體局域原子間距離判斷分子篩結構合理性的普適性LID規則，基於生物學基因組思想實現了具有特定性能的分子篩結構的高通量預測和篩選；探究了多孔晶體構築中結構導向效應的本質；提出了設計合成多孔材料的若干有效途徑和策略，成功合成出系列具有手性孔道、超大孔道和特殊光電性質的新型分子篩。