光學(xué)MOF薄膜材料研究獲得突破性進(jìn)展
http://www.sxbltgs.net 時(shí)間:2017年5月12日 關(guān)注數(shù):1060 次 |
摘要：最近，中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員張健領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)成功合成了負(fù)載超小碳納米點(diǎn)陣的光學(xué)MOF薄膜材料。
最近，中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員張健領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)成功合成了負(fù)載超小碳納米點(diǎn)陣的光學(xué)MOF薄膜材料。
功能復(fù)合薄膜材料的高效、經(jīng)濟(jì)制備是當(dāng)前新型薄膜材料研發(fā)的難題之一，尤其是光功能復(fù)合薄膜的制備和應(yīng)用還需要大力發(fā)展。
碳納米點(diǎn)(CDs)由于其高化學(xué)穩(wěn)定性、低毒性、良好的生物兼容性和優(yōu)異的光物理性能，在催化、熒光、傳感和生物成像等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。該研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地利用了MOF材料和葡萄糖分子在碳化溫度上的顯著差異，去實(shí)現(xiàn)碳納米點(diǎn)與MOF材料的復(fù)合。一般MOF材料的碳化溫度需超過500攝氏度，而葡萄糖分子的碳化溫度卻在200攝氏度左右。因此，負(fù)載葡萄糖分子的MOF材料在200攝氏度下保持骨架結(jié)構(gòu)不變，但是葡萄糖被碳化行為限制在MOF孔中的碳納米點(diǎn)，從而獲得分散均一的CDs@MOF復(fù)合材料。
碳納米點(diǎn)的尺寸可以通過選擇擁有不同孔結(jié)構(gòu)的MOFs去調(diào)控。制備的碳納米點(diǎn)負(fù)載型MOF薄膜不僅具有良好的形貌和光學(xué)透明度，而且表現(xiàn)出波段可調(diào)的光致發(fā)光效應(yīng)和光限幅效應(yīng)。該研究工作實(shí)現(xiàn)了超小碳納米點(diǎn)陣在MOF模板中的可控合成，并發(fā)展了新型CDs@MOF復(fù)合光限幅材料，發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed. 2017, DOI: 10.1002/anie.201702162)。
同期，該研究團(tuán)隊(duì)制備了能夠高效選擇性檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物的卟啉基PIZA-1薄膜材料(Small, 2017, 1, 1604035)，探索了MOF薄膜的生長(zhǎng)取向、厚度、修飾基底等因素對(duì)MOF薄膜性能的影響，開發(fā)了一系列具有手性拆分功能和催化功能的薄膜材料(Chem. Commun., 2017, 53, 1470;ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9, 7259;Inorg. Chem., 2017, 56, 3526;Nanoscale 2017, DOI:10.1039/C7NR02284K)。
該研究獲得中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)、國(guó)家基金委“無(wú)機(jī)-有機(jī)雜化功能材料”創(chuàng)新群體、國(guó)家杰出青年基金、國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目、福建省自然基金面上項(xiàng)目以及結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室優(yōu)秀青年課題(谷志剛)的資助。
(來自:福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所)
