本報訊 (通訊員 王雨桐 張琰 劉玉麗 殷述廣 記者 單寶來) 近日, 我校材料科學與工程學院孫道峰教授與美國TexasA&M University 周宏才教授合作, 在高連接稀土金屬-有機框架材料結構調控研究方面取得新進展,相關論文 《高連接稀土基金屬-有機框架物中連續位阻調控對拓撲結構的探索》于 2019 年 4 月在國際權威化學期刊 Journal of the AmericanChemical Society上在線發表, 并被評選為封面文章。我校理學院化學系博士生王雨桐和 Texas A&M University 博士生馮亮為該論文共同第一作者,孫道峰教授為第一通訊作者,中國石油大學 (華東) 為第一署名單位。
金屬-有機框架 (MOF) 材料由于大的比表面積、 高的孔隙率、 可調控的孔結構及可修飾的孔內環境等諸多特點, 在氣體的吸附與分離、 熒光探針、 催化、 藥物傳輸、 電磁材料等領域具有廣闊的應用前景, 也是當今化學及材料化學領域的研究重點之一。目前MOF結構的復雜性和多樣性, 長期受到稀缺的高連接金屬簇和可用拓撲結構缺乏的限制。
針對這一問題, 孫道峰團隊從多功能的稀土金屬出發, 利用官能團的位阻效應,從分子層面精確地設計并控制MOF結構,得到了三種新型的拓撲結構, 并詳細介紹了MOF材料的設計及控制策略, 對多核稀土團簇的轉變過程進行了解釋, 最后通過密度泛函理論(DFT)對提出的位阻控制策略進行了驗證, 從理論計算方面對觀點進行佐證, 并利用研究者名字簡寫對其進行命名 (ytw) , 將其存于國際拓撲結構數據庫中(Reticular Chemistry Structure Resource)。該項工作表明, 高度復雜的網絡可以通過系統和連續的空間調控來合理設計和構建, 這將為功能化多孔框架材料的設計和構建提供有力的理論基礎。
審稿專家對該研究成果給予高度評價, 認為該成果詳細深刻地闡釋了位阻控制策略在結構調控方面的意義, 并具有普遍的適用性, 為該領域科研工作者設計合成具有功能化的MOF材料提供了理論依據和技術指導, 在這類材料的設計研發方面將會引起廣泛關注。
J.Am.Chem.Soc.期刊是美國化學學會旗下的重要期刊, 最新影響因子為14.357,在化學及材料領域具有很強的影響力。
孫道峰團隊近年來開展了對簇基MOF的構筑及性能研究。相關研究成果先后發表在Angew. Chem. Int. Ed.2018, 57,5095、 J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 10814、 J.Mater. Chem. A2018, 6, 24486、 Chem. Eur.J.2018, 24, 2137、 Inorg. Chem. Front.2018, 5,2445上。