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多组分多孔晶体材料方面取得最新研究进展

中心研究人员、复旦大学李巧伟教授课题组在多组分多孔晶体材料方面取得最新研究进展。相关成果以“Heterogeneity within a Mesoporous Metal−Organic Framework with Three Distinct Metal-Containing Building Units”为题发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.5b07687)。

目前,相对于单一组分的多孔晶体材料,多种组分协同构建的复杂晶体材料在气体储存、分离及催化等领域已显现出优越性。然而多组分的多孔晶体材料的合成仍存在结构拓扑难以预测,多种杂相伴生等科学难题。该工作通过拓扑诱导利用4-吡唑羧酸与锌、铜离子的配位合成了一种介孔金属有机骨架材料。该材料含有三种金属且几何构型不同的无机次级构造单元,这在金属有机骨架材料领域是首次报道。尽管只使用了一种有机配体,但是在这三种次级构造单元的协同作用下,该材料形成了四种不同大小、形状的孔道。在最大的孔道中,两个最外层原子之间的距离为5.2 nm。该介孔单晶材料具有较高的比表面积(2585 m2 g-1)。此材料内部独特的孔道连接方式,孔道内丰富的化学环境超越了同领域的其它材料,使得今后针对特定客体设计特定的孔道内分子运动路径成为了可能,从而体现优于单一材料或简单材料组合的独特性质。初步研究表明,该材料复杂的孔道环境使其能与多种不同的客体分子发生强相互作用,从而可以通过引入新的有机官能团来进一步提升材料的复杂度;该材料同时促使银纳米颗粒在孔道中的快速生成,在短时间内实现纳米颗粒的高效装载。

该论文的第一作者为复旦大学化学系博士生涂斌斌。这项研究得到上海市教委(14ZZ005),上海市启明星计划(15QA1400400)和上海市科委(14JC1400700)等项目资助。


文章链接:http://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.5b07687
发布日期:2015/09/17 发布者:网站管理员 点击数: