基于四硫富瓦烯及其衍生物的有机自旋电子材料的制备及性质研究

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基本信息

  • 批准号:
    21875099
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    68.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0503.有机功能材料化学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

New multifunctional molecular materials possessing both electrical and magnetic properties, such as magnetic semiconductors or magnetic conductors, have received increasing interest due to their important application in molecular spintronics. Some advantages for molecular magnetic semiconductors are smaller volume, lower density, easy complexing and processing. Moreover, they can be crystalline materials and obtained by molecular design and rational synthesis, which makes the further studies possible for the relation of structure and functionalities. Magnetic semiconductor with high magnetic ordering temperature (Tc) is currently one of the challenging research for synthetic chemist. We will focus our studies on organic spintronic materials based on paramagnetic metal complexes including Tetrathiafulvalene (TTF) and its derivatives. Firstly, we design and synthesis some new pai-conjugated and electrochemically active TTF ligands, which are used to link magnetic centers to form interesting structures (multinuclear or polymeric metal complexes). After crystal engineering and Inorganic-Organic hybrid methods, new multifunctional molecular materials, such as magnetic semiconductors or electronically-switchable spin crossover compounds, will be prepared and used for the device fabrication. The effective spin injection into the organic system and to increase Pi-d interactions in the complexed materials will be also investigated in these spintronic materials.
兼具铁磁性和导电性质的自旋电子材料(如磁性半导体)是当前材料学家研究的重要目标之一。分子磁性半导体具有体积小、相对密度低、易于复合加工等特点,可由分子设计合成并得到单晶材料,从而进一步开展功能与结构相关性的研究。高临界温度分子磁性半导体的制备是当前合成化学家的挑战性研究之一。本项目关注有机自旋电子材料(重点是金属配合物),集中开展以四硫富瓦烯(TTF)或其衍生物为骨架的顺磁性金属配合物以及电荷转移化合物的研究。首先进行含四硫富瓦烯及其衍生物的有机配体设计,进一步引入顺磁性金属离子或自由基等,利用晶体工程和无机-有机杂化等方法,获得具有铁磁性和导电双功能性质的有机自旋电子材料,如铁磁性半导体、导电自旋转换材料等。期望增强材料内部长程磁耦合及磁电作用,进而利用有机材料具有低自旋散射和长自旋扩散长度的优点,制备出具有较强自旋相关效应的铁磁/有机复合材料。

结项摘要

高性能有机自旋电子材料研发,是在分子水平上实现自旋电子器件与应用的关键之一。本项目围绕基于四硫富瓦烯及其衍生物的有机自旋电子材料的制备与应用开展了较为深入的研究:设计合成了一系列新型含四硫富瓦烯衍生物的-共轭有机配体,引入过渡金属离子、稀土金属离子或自由基等顺磁性物质,合成了多系列电荷转移型金属配合物和有机共价材料。制备了具有较高质子和电子导电性的二维金属有机框架材料,开展了顺磁性自由基二维电荷转移配合物的合成与光热转化性能研究;在磁性和导电双功能有机自旋电子材料研究中,构建了一系列含四硫富瓦烯基元的稀土金属簇配位聚合物,利用氧化还原过程可以调控单分子磁体性能;研究了介电(导电)和自旋转换具有协同作用的多功能分子材料;制备了双氮负离子桥联电荷转移配合物,具有较为有效的光催化固氮与转化性能。项目实施过程中在Nat. Chem. (1篇),Sci. Adv. (1篇),J. Am. Chem. Soc. (3篇),Angew. Chem. Int. Ed. (2篇),Matter (1篇)等国际学术期刊上发表论文20余篇,授权发明专利1 项。项目的实施为后续制备和开发新型电荷转移型有机自旋电子材料提供了理论和实验基础。

项目成果

期刊论文数量(22)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Concomitant Use of Tetrathiafulvalene and 7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethane within the Skeletons of Metal-Organic Frameworks: Structures, Magnetism, and Electrochemistry
四硫富瓦烯和 7,7,8,8-四氰基醌二甲烷在金属有机框架骨架中的同时使用:结构、磁性和电化学
  • DOI:
    10.1021/acs.inorgchem.9b01000
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Inorganic Chemistry
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Wang Hai-Ying;Su Jian;Ma Jian-Ping;Yu Fei;Leong Chanel F.;D'Aless;ro Deanna M.;Kurmoo Mohamedally;Zuo Jing-Lin
  • 通讯作者:
    Zuo Jing-Lin
Redox-Active Covalent Organic Frameworks with Nickel-Bis(dithiolene) Units as Guiding Layers for High-Performance Lithium Metal Batteries
具有镍-双(二硫烯)单元的氧化还原活性共价有机框架作为高性能锂金属电池的引导层
  • DOI:
    10.1021/jacs.2c01996
  • 发表时间:
    2022-05-11
  • 期刊:
    JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
  • 影响因子:
    15
  • 作者:
    Ke, Si-Wen;Wang, Yaoda;Zuo, Jing-Lin
  • 通讯作者:
    Zuo, Jing-Lin
Facile encapsulating Ag nanoparticles into a Tetrathiafulvalene-based Zr-MOF for enhanced Photocatalysis
轻松将银纳米粒子封装到基于四硫富瓦烯的 Zr-MOF 中,以增强光催化作用
  • DOI:
    10.1016/j.cej.2021.131970
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Chemical Engineering Journal
  • 影响因子:
    15.1
  • 作者:
    Qiu Jin-Li;Su Jian;Muhammad Nisar;Zheng Wen-Ting;Yue Cai-Liang;Liu Fu-Qiang;Zuo Jing-Lin;Ding Ze-Jun
  • 通讯作者:
    Ding Ze-Jun
Charge Transfer Metal-Organic Framework Containing Redox-Active TTF/NDI Units for Highly Efficient Near-Infrared Photothermal Conversion
含有氧化还原活性 TTF/NDI 单元的电荷转移金属有机框架,用于高效近红外光热转换
  • DOI:
    10.1002/chem.202101607
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Chemistry - A European Journal
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yan Tong;Li Yu-Yang;Su Jian;Wang Hai-Ying;Zuo Jing-Lin
  • 通讯作者:
    Zuo Jing-Lin
Enhancing the photothermal conversion of tetrathiafulvalene-based MOFs by redox doping and plasmon resonance.
通过氧化还原掺杂和等离子体共振增强四硫富瓦烯基 MOF 的光热转化
  • DOI:
    10.1039/d1sc07001k
  • 发表时间:
    2022-02-09
  • 期刊:
    Chemical science
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Su J;Cai P;Yan T;Yang ZM;Yuan S;Zuo JL;Zhou HC
  • 通讯作者:
    Zhou HC

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其他文献

含席夫碱类配体Fe(Ⅱ)配位聚合物的合成及自旋交叉性质研究
  • DOI:
    10.1360/ssc-2020-0128
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    中国科学:化学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    仇亚茹;葛景园;李佳茜;苏剑;左景林
  • 通讯作者:
    左景林
含共轭四硫富瓦烯C^N配体铱配合物的合成与性质
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2014
  • 期刊:
    科学通报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    胡亮;朱飞飞;左景林;游效曾
  • 通讯作者:
    游效曾
一个由高共轭dmit配体构成的高电导的镍化合物的合成和磁性
  • DOI:
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  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    Inorganic Chemistry
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    游效增;李成辉;张斌;温和瑞;宋友;左景林
  • 通讯作者:
    左景林

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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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