开展金属-有机框架多孔功能材料结构设计、合成,功能发现和调控,应用领域的拓展等合作研究,以期获得一组新型金属-有机框架功能晶体材料,并实现其在气体识别与分离、储能(氢气、甲烷等)、环境及生物医学荧光传感等领域的应用。同时,通过项目的合作研究,培养一批从事金属-有机框架功能晶体合成与应用领域研究的青年学术骨干,提高本研究小组的国际竞争力,使其学术水平能在短期内处于这一新兴而充满活力的研究方向的前列。
metal-organic framework;functional design;controllable assembly;molecular recognition;luminescence sensing
该项目围绕金属-有机框架材料(MOFs)的结构设计与可控制备等关键问题,开展了金属-有机框架多孔功能材料结构设计合成,功能发现和调控,以及应用领域的拓展等合作研究,制备了一系列具有优异性能的新型金属-有机框架功能材料,建立了框架材料的结构设计理论以及组装方法和制备技术。研究探索了框架材料后功能化修饰方法及其在光子学领域的应用,开展了纳米稀土-有机框架材料的可控制备及其对小分子的荧光探测,揭示了有机配体结构对框架材料孔道的形成及其对能源气体选择性吸附与分离的影响和机理,开展了稀土-有机框架材料在低温区域自校准荧光温度传感和白光发射材料领域的应用研究,极大促进了金属-有机框架材料在气体分离与存储、环境及生物医学荧光传感等领域的应用。上述成果已在Chem. Rev.、Nature Commun.、Angew. Chem. Ed. Int.、J. Am. Chem. Soc.、Chem. Commun.、Chemistry-A European Journal和J. Mater. Chem.等刊物共发表SCI收录论文45篇,其中影响因子大于5的19篇。此外,应邀为国际著名出版社Springer编撰了关于金属-有机框架材料及其光子学应用(Metal-organic frameworks for photonics applications)的英文专著,为《纳米孔材料化学》(科学出版社出版)丛书撰写了“发光金属-有机框架材料”的章节,并应邀为著名学术期刊Coordin. Chem. Rev.撰写了关于稀土-有机发光框架材料的综述。获授权国家发明专利3项,申请国家发明专利6项。在该项目资助下,与合作方美国德克萨斯大学圣安东尼奥大学(University of Texas at San-Antonio)化学系的陈邦林教授建立了良好的科研合作关系,陈邦林教授已被浙江大学聘为兼职教授,并入选中组部第七批“千人计划”(短期)。通过项目的合作研究,培养了一批从事金属-有机框架功能晶体合成与应用领域研究的青年学术骨干,提高了本研究小组的国际竞争力。