《金屬有機骨架材料晶體內缺陷的可控生成和功能》是依託復旦大學，由李巧偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：金屬有機骨架材料晶體內缺陷的可控生成和功能
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李巧偉
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
空缺、摻雜等晶體缺陷與材料的性質息息相關。目前，我們對缺陷在金屬有機骨架材料中的分布及有序性缺乏控制，以特定功能為導向的晶體缺陷的設計相當有限，對晶體缺陷與材料性質間的構效關係需進一步闡明。本課題擬利用配體競爭、拓撲誘導、合成後修飾、多組分合成等手段將空缺、摻雜、局部穿插等晶體缺陷引入金屬有機骨架材料的晶體中，實現多孔晶體材料內部界面的重構；同時將積極探索上述晶體缺陷的存在和是否有序對晶體多孔性、化學環境、催化效能等理化性質的影響，並探索晶體內部功能分區且協同的效應。在研究過程中，重點解決多孔材料內生成空缺等缺陷的化學過程、多組分參與的單相晶體組裝機理、缺陷與金屬活性位點及孔道性質的關聯等關鍵科學問題，進一步拓展材料的多組分多功能。
結題摘要
在本項目的資助下，圍繞著金屬有機框架材料（MOF）內的有序缺位及基於缺位的功能化開展了具體的研究。（1）基於有序缺位，發展了新的結構精準調控方法，實現了多組分、價態可逆的官能化框架材料。將有序缺位作為MOF結構有序修飾和孔道有序調控的作用位點，基於氧缺位設計具有氧化還原活性的多孔框架材料，精準調控其催化性能。利用含缺位的金屬化配體，通過拓撲分析，進一步解構MOF網路，報導了含多達五種基元的價態可逆轉變的MOF結構。（2）初步研究基於組分的光學性質、光化學反應性質的MOF材料的功能化，為基於缺位化學的材料功能化奠定基礎。利用鑭系金屬的螢光特性，研究所構築的金屬有機框架材料的螢光性能；利用含有光化學活性的配體，實現MOF內的光化學環加成反應，研究基於單晶到單晶的結構轉變。發表標註受本項目資助的SCI論文13篇，其中包括3篇J. Am. Chem. Soc.、1篇Angew. Chem. Int. Ed.、1篇Coord. Chem. Rev.，發表成果獲JACS Spotlights等專文報導，同時培養在項目執行期內畢業的博士研究生5名和碩士研究生3名。項目負責人在國內外會議及高校做學術報告48次。在此期間，項目負責人晉升為教授（2017年），獲得上海市“青年拔尖人才”（2017年）、國家“萬人計畫”青年拔尖人才（2019年）等獎項，獲自然科學基金委“優秀青年科學基金”支持（2019年）。
