新闻动态
NEWS
科技成果
TECHNOLOGICAL ACHIEVEMENTS
化学与材料学院周小平/李丹教授团队通过共价后合成修饰定制功能化PdnL2n金属有机笼
金属有机笼（也称为配位笼），因其具有可调节的几何形状、尺寸以及限域空腔等特点，使这类超分子材料在催化、分子识别、药物输送和生物医学等领域具有潜在应用。功能化金属有机笼的构筑通常需要预先合成接枝有特定官能团的有机配体，这往往需要在苛刻的反应条件下进行复杂繁琐的有机合成操作，极大地限制了构建此类多功能超分子材料的合成效率以及多样性。因此，开发一种能在温和条件下高效且可以定制功能化金属有机笼的策略非常重要。合成后修饰是一种获取定制功能化金属有机笼的有效策略，但发展具有通用且高效的方法仍然具有挑战性。近日，开云电子（中国）官方网站周小平/李丹教授团队发展了一种通过外围蒽取代基与带有马来酰亚胺基团的各种功能分子之间的高效 Diels-Alder 环加成反应，对PdnL2n（n = 12，2）型金属有机笼进行了系统的后合成修饰研究，并使其获得多种不同的性质和功能。该成果于近期发表在国际化学领域顶级期刊《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed.，2023, 62, e2022169）。在这项工作中，首先通过配位驱动自组装方法成功构筑了含有反应活性蒽基团的Pd12L24型金属有机笼。然后利用蒽和马来
化材院宁印教授联合中英日等学者Angew. Chem. Int. Ed.：高分子凝胶颗粒可控变形构筑有序取向仿生材料
生物矿物（如贝壳、骨骼等）具有多级有序的有机/无机纳米复合结构，独特的组成和结构赋予了其优异的力学性能（如硬度、韧性等）。因此，如何师法自然、人工合成具有复杂取向结构的仿生矿物一直是材料领域的一个研究热点。近日，暨大化材院宁印教授团队提出了一种“变形取向内嵌”策略，首次实现了高分子凝胶颗粒在矿物晶体中的“自动”变形和“自发”取向，为人工合成具有多级有序结构的仿生材料提供了一种新的思路（图1）。该工作以“Controlled Deformation of Soft Nanogel Particles Generates Artificial Biominerals with Ordered Internal Structure”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。图1.高分子凝胶颗粒的合成及其在方解石单晶中的变形取向内嵌该工作巧妙地设计了一系列柔软度可调的高分子凝胶颗粒，利用该凝胶颗粒与矿物晶体之间的相互作用，实现了凝胶颗粒在矿物晶体中的变形取向内嵌。该工作突破了纳米颗粒从简单的无序内嵌到有序的自取向内嵌，为构建具有复杂多级结构的新型高分子-无机晶态复合材料提供了一
化学与材料学院吴涛教授与美国加州大学河滨分校冯萍云教授合作在National Science Review发表综述论文
近期，开云电子（中国）官方网站化学与材料学院、广东省功能配位超分子材料重点实验室吴涛教授与美国加州河滨分校冯萍云教授合作以开云电子（中国）官方网站为第一通讯单位在综合性期刊《国家科学评论》上发表了题为“Atomically precise metal chalcogenide supertetrahedral clusters: frameworks to molecules, and structure to function”的综述论文（Natl.Sci. Rev. 2022, Vol. 9, nwab076,影响因子17.275）。图1. 金属硫族超四面体团簇的发展历程。利用原子或分子级精确结构模型来揭示块体或纳米功能材料的本征特性是合成化学与材料化学研究者的共同兴趣点和关注点，亦是化学基础学科与材料应用学科融合发展的关键所在。团簇是由几个乃至成百上千原子或离子组成的聚集体，是介于微观原子和宏观体相物质间的重要中间状态。全面深入理解纳米尺度团簇的组成、结构与性质间的关联，对精确调控性能并扩展其应用范围至关重要。在众多类型纳米团簇体系中，金属硫族超四面体团簇尺寸均一，分子结构明确，且具有半导体性质，因而备受学界关
我院周小平/李丹教授团队Coord. Chem. Rev.：咪唑基金属-有机笼的合成、结构和功能
近期，开云电子（中国）官方网站周小平/李丹教授团队在Coordination Chemistry Reviews期刊上发表了题为“Imidazole-based metal-organic cages: Synthesis, structures, and functions”的综述文章（Coord. Chem. Rev.2022, 455, 214354）。由金属离子与配体通过配位驱动自组装得到的超分子配合物或离散的配位化合物（如螺旋、链、环等），因为其可设计性及优美的结构，在合成及应用研究中都引起了科学家们的关注，其中金属-有机笼（或金属-有机多面体）作为胶囊类的配合物，是重要的研究对象之一。该论文系统地介绍和分析了咪唑基金属-有机笼的合成方法：经典的溶液合成法、溶剂热合成法和后修饰合成法；总结了利用边-定向和面-定向自组装策略以及咪唑基团的配位方式多样性进行设计；按照几何构型进行合理分类，如四面体、立方体、八面体、菱形十二面体、五角三四面体、双帽四方反棱柱以及棱柱体等。论文全面总结不同构型的咪唑基金属-有机笼所具有的潜在功能和应用前景，包括主客体化学、发光材料、磁性、催化、质子传导以及生物效应等
新突破！化学与材料学院首次获批国家自然科学基金原创探索计划项目
近日，化学与材料学院李丹教授主持申报的国家自然科学基金原创探索计划项目“丙烷/丙烯反转选择性分离材料的设计合成”获批立项，资助金额300万元，这是我校首次获批原创探索计划项目，标志着我校在基础研究原创探索领域取得新进展。基于多孔材料的选择性吸附分离技术，因具有能耗低、操作简单等特点而备受关注。为系统探索自适应性框架材料构筑的新方法以及它们在结构和性能方面的科学问题，该项目基于前期研究的正交阵列动态筛分机制[成果发表于《自然》(Nature, 2021, 595, 542-548)]及石油化工、煤化工、环境治理等多个领域应用需求，提出了基于诱导契合的分子识别策略设计金属有机框架（MOF）多孔材料，用于丙烷/丙烯混合物的“反转选择性分离”，实现丙烷被优先吸附，从而一步得到高纯丙烯，解决现阶段工业上丙烯/丙烷分离的难题。具有诱导契合动态响应行为的柔性MOF材料的可控合成，将为设计下一代“反转”选择性分离材料提供新的思路。该原创学术思想得到业内多位专家的推荐与建议。原创探索计划项目是国家自然科学基金委为贯彻落实《国务院关于全面加强基础科学研究的若干意见》关于提升原始创新能力的战略部署，2020
化材院宾德善/李丹团队发表Angew Chem：基于三环喹唑啉的二维导电MOF的锂离子存储
近日，我院宾德善/李丹团队在国际权威学术期刊Angewandte Chemie上发表题为“Immobilizing Redox-Active Tricycloquinazoline into a 2D Conductive Metal-Organic Framework for Lithium Storage”的研究论文。锂离子电池在移动电子设备、电动汽车、储能电站、智能电网等领域有重要的应用，近年来其研究受到广泛的关注。有机电极材料因其具有资源丰富、环境友好、结构可设计、理论容量高等优点，引起了研究者的浓厚兴趣，但有机电极材料易溶于有机电解液、电导率低、反应动力学缓慢等的缺点制约了其应用。我院宾德善、李丹教授团队设计合成了基于富氮分子三环喹唑啉（TQ）的金属-有机框架（MOF）二维导电材料Cu-HHTQ，研究了其在锂离子电池中的应用。TQ作为一种富氮共轭稠环分子具有良好的氧化还原活性，结合配位节点CuO4的氧化还原活性，Cu-HHTQ获得了多重氧化还原活性位点，实现了作为高比容量锂离子电池负极材料的应用。二维导电MOF长程有序的结构使其不溶解在电解液中，具有高循环稳定性，其多孔性以及
