自组装分级结构分子磁性材料及其大分子诱导的自旋交叉转换机制研究
批准号:
51802094
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
赵田
依托单位:
学科分类:
无机非金属基复合材料
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
孙翱魁、赖登旺、杨玲、冯培勇
中文摘要
自旋交叉(SCO)化合物由于其在室温附近独特的双稳态特性,被认为是最接近于实际应用的分子磁性材料。其中,[Fe(HB(pz)3)2]是被研究的较多的化合物之一,但其单晶容易分裂,导致其SCO曲线变缓,因而限制了其应用。针对这一问题,本项目在长期研究[Fe(HB(pz)3)2]@金属有机框架复合材料的基础之上,提出将[Fe(HB(pz)3)2]材料负载到具有微孔-介孔-大孔分级结构的MIL-101中,以获得具有高负载率、高稳定性以及多功能化的分子磁性复合材料。其中,微孔的限域作用可以提高SCO纳米单晶的稳定性并使其可以对外界分子做出响应,纳米尺度的MIL-101可以提高SCO的负载率。可预见,介孔-大孔分级结构有利于外界大分子扩散传输,从而让SCO纳米单晶更快的对外界大分子做出响应,增强其协同作用,从而改善其性能。这对于我国独立自主开发能够应用于未来量子领域的关键性材料具有重要的意义。
英文摘要
The spin crossover (SCO) phenomenon is the switching of a transition metal complex between two different stable ground states: the low-spin (LS) and the high-spin (HS) states. The switching between these two states may be invoked at near room temperature by different external stimuli such as molecular, light, temperature or pressure. Thus, they are considered to be the most close to the practical use of molecular magnetic materials. [Fe(HB(pz)3)2], one of most investigated SCO compounds, is less stable and single functional, which greatly limits its application. For this problem, the project propose embedding [Fe(HB(pz)3)2] into the micro-meso-macro hierarchical MIL-101 to yield molecular magnetic composites with high load rate, high stability and multi functionalization. Wherein the micro-meso-macro hierarchical structure possess faster adsorption kinetics and larger adsorption capacity, which is more advantageous to the diffusion and transmission of macromolecules and multiscale molecules. The SCO molecular could more rapidly respond to the external macromolecules, which enhance the cooperativity. Thus, the micro-meso-macro hierarchical MIL-101 could raise the SCO loading, enhance the cooperativity and improve the performance. This possesses great significance for China to develop the key materials independently which can be applied to the future quantum field.
自旋交叉(SCO)化合物由于其在室温附近独特的双稳态特性,被认为是最接近于实际应用的分子磁性材料。其中,[Fe(HB(pz)3)2]是被研究的较多的化合物之一,但其单晶容易分裂,导致其SCO曲线变缓,因而限制了其应用。针对这一问题,本项目在长期研究[Fe(HB(pz)3)2]@金属有机框架复合材料的基础之上,提出将[Fe(HB(pz)3)2]材料负载到具有微孔-介孔-大孔分级结构的MIL-101中,以获得具有高负载率、高稳定性以及多功能化的分子磁性复合材料。经过本项目的顺利实施,微孔的限域作用提高了SCO纳米单晶的稳定性并使其可以对外界分子做出响应,纳米尺度的MIL-101提高了SCO的负载率。这是因为,介孔-大孔分级结构有利于外界大分子扩散传输,从而让SCO纳米单晶更快的对外界大分子做出响应,增强其协同作用,从而改善其性能。这对于我国独立自主开发能够应用于未来量子领域的关键性材料具有重要的意义。
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Template-free synthesis to micro-meso-macroporous hierarchy in nanostructured MIL-101(Cr) with enhanced catalytic activity
无模板合成具有增强催化活性的纳米结构MIL-101(Cr)中的微-介观-大孔层次结构
DOI:
10.1007/s40843-020-1435-3
发表时间:
2020-09
期刊:
Science China-Materials
影响因子:
8.1
作者:
[赵田]
通讯作者:
赵田
Synthesis of Stable Hierarchical MIL-101(Cr) with Enhanced Catalytic Activity in the Oxidation of Indene
合成具有增强茚氧化催化活性的稳定多级结构 MIL-101(Cr)
DOI:
10.3390/catal8090394
发表时间:
2018-09
期刊:
Catalysts
影响因子:
3.9
作者:
[Zhao Tian, Dong Ming, Yang Ling, Liu Yuejun]
通讯作者:
Liu Yuejun
A novel fabrication of [Fe(HB(pz)(3))(2)]@MIL-101 hybrid material via diffusion and the lower temperature shift on its spin transition behavior
通过扩散和较低温度漂移对其自旋跃迁行为进行[Fe(HB(pz)(3))(2)]@MIL-101杂化材料的新型制造
DOI:
10.1007/s00339-019-2970-5
发表时间:
2019
期刊:
Applied Physics A-Materials Science & Processing
影响因子:
2.7
作者:
[Zhao Tian, Dong Ming, Zhao Yi]
通讯作者:
Zhao Yi
Benzoic acid as a selector-modulator in the synthesis of MIL-88B(Cr) and nano-MIL-101(Cr)
苯甲酸作为 MIL-88B(Cr) 和纳米 MIL-101(Cr) 合成中的选择调节剂
DOI:
10.1039/c8dt04186e
发表时间:
2019
期刊:
Dalton Transactions
影响因子:
4
作者:
[Yang Ling, Zhao Tian, Boldog Ishtvan, Janiak Christoph, Yang Xiao-Yu, Li Qiang, Zhou Yan-Jia, Xia Yong, Lai Deng-Wang, Liu Yue-Jun]
通讯作者:
Liu Yue-Jun
Comparison of Catalytic Activity of Chromium-Benzenedicarboxylate Metal-Organic Framework Based on Various Synthetic Approach
不同合成方法对苯二甲酸铬金属有机骨架材料催化活性比较
DOI:
10.3390/catal10030318
发表时间:
2020
期刊:
Catalysts
影响因子:
3.9
作者:
[Zhao Tian, Zhu Hexin, Dong Ming]
通讯作者:
Dong Ming
共 10 条
新型分级孔 ORR非铂催化剂的性能研究及产业化探索
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批准号:2024JJ7163
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2024
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负责人:赵田
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依托单位:
纳米金属有机框架材料HKUST-1对尼龙改性的机理研究
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批准号:2018JJ3122
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项目类别:省市级项目
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资助金额:0.0万元
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批准年份:2018
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负责人:赵田
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依托单位:
国内基金
海外基金