《配位聚合物自組裝單層片層的製備和套用研究》是依託吉林大學，由李敏傑擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：配位聚合物自組裝單層片層的製備和套用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李敏傑
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
原子層厚度的二維材料，具有全部的表面積和各向異性的性質，無論作為結構材料還是功能材料都展現出廣闊的套用前景。目前，二維材料的製備方法最主要還是依賴（物理或化學）剝離法和氣相沉積方法。由於缺乏界面和模板，在溶液中自下而上製備二維材料是一個巨大的挑戰。本項目選取金（I）-巰基配體配位聚合物（ATCP）作為構築基元，體系中存在多種具有方向性的強非共價鍵相互作用（氫鍵、配位鍵、親金鍵），可以通過各向異性自組裝直接形成二維片層結構。本項目將重點開發將ATCP組裝片層材料限制在單層厚度的新方法，實現在水溶液中自下而上一步法製備原子層厚度的自組裝單層片層材料。進而發揮非共價鍵動態可逆的特點，開發材料組裝-解組裝的調控方法，以及實現材料手性功能的方法，探索其在抗生物粘附材料上的套用。本項目的順利實施將為新型二維材料的製備和套用提供新思路，推動二維材料研究的多樣化發展。
結題摘要
有序的二維單層超分子自組裝體由於具有全部的表面積，良好的柔性，優異的結構可調節性，在精準複雜結構構築、表面功能化、納米粒子分離等領域展示出了獨特的性能。然而，在水溶液中自下而上地製備二維單層超分子組裝體是一個巨大的挑戰。本項目以金（I）-硫醇配位聚合物為構築基元，提出了用雙配體共組裝的新策略來抑制組裝體層間的堆疊，成功地開發了在水溶液中一步製備單層組裝體的方法，揭示了共組裝的動態過程；開發了通過調節體系的pH值來調控單層組裝體的解組裝和再組裝的方法，但是由於單層組裝體是動力學穩定產物，再組裝後不再是單層結構；最重要的是，開發了利用手性配體和非手性配體共組裝來製備高性能手性二維組裝體的方法，組裝體具有高的各向異性因子（0.01以上, 最高可達0.08），高的熱穩定性（180oC 以下穩定）和動態可調的手性信號。總之，本項目實現了金（I）-硫醇配位聚合物二維單層自組裝體的綠色（以水為溶劑）、高效（產率達80%左右）製備，為進一步表面功能化，開發其套用奠定了基礎；同時，項目孕育了一類全新的手性二維材料，克服了超分子手性材料通常所具有的合成方法複雜、穩定性差、缺乏可控調節手段等缺點，為實現手性超分子材料在感測、識別、光學調控等領域的實際套用奠定了基礎。
