基于金属卟啉和酞菁结构的三维共价有机框架材料的设计合成及催化性能研究
批准号:
21674026
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
丁雪松
依托单位:
学科分类:
高分子合成
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
许梦颖、李慧、刘志伟、杨思洁、黄雪
中文摘要
共价有机框架材料(COFs)是一类新型的结晶性有机多孔聚合物,由构筑单元在原子尺度上精确排列而形成有序的骨架和孔道结构,具有质量轻、结构可调控、易功能化等优点,在诸多领域拥有广阔的应用前景。目前已报道的COFs材料绝大多数为二维层状结构,对三维COFs的种类和性能研究的报道相对较少,同时COFs材料在催化领域的应用仍有待进一步开发。本项目拟基于三维COFs材料的设计理念,将金属卟啉和酞菁作为构筑单元通过共价键的方式连接制备具有催化活性的新型三维COFs材料,并将其应用于多相催化方面的研究。金属卟啉和酞菁作为催化活性位点有序地分布在材料当中,刚性的骨架结构使得这些功能分子避免发生聚集而失活,开放的孔道结构的富集效应有利于底物与催化位点的高效接触,从而有助于提高材料的催化效果,同时还可以实现催化剂的回收和循环使用。本项目将为拓展功能化COFs材料的种类以及在催化领域的应用发展提供新的思路。
英文摘要
Covalent organic frameworks (COFs) are a new class of crystalline porous polymers that allow the atomically precise integration of desirable π units to create predesigned skeletons and nanopores in bulky solids and thin films, and their unique features of well-defined crystalline porous structure, high stability together with tailored functionalities make them promising materials for many applications. Up to data, the major researches on COFs are usually limited in two-dimensional COFs, while the preparation and functional exploration of three-dimensional COFs (3D COFs) are still rarely reported. Moreover, it is worthwhile to further develop their applications in catalysis field. In this project, metalloporphyrin or metallophthalocyanine based 3D COFs will be designed and synthesized by using metalloporphyrins or metallophthalocyanines as functional building blocks, and develop their applications in catalyzing the heterogeneous reactions. The rigid skeleton structure, in which metalloporphyrins or metallophthalocyanines as catalytic sites distribute in ordered and separated, could avoid the catalysts deactivation due to the aggregations. The enrichment effects of their opening porous structures may also be beneficial to contacting efficiency of substrates and catalytic sites, and then improve the catalytic activity. Furthermore, using stable and insoluble porous materials as heterogeneous catalysts is favorable to the recovery and recycling of catalysts. This project is expected to provide new approaches to the development of functionalized COFs in heterogeneous catalysis application.
共价有机框架材料(COFs)是一类新型的结晶性有机多孔聚合物,由构筑单元在原子尺度上精确排列而形成有序的骨架和孔道结构,具有质量轻、结构可调控、易功能化等优点,在诸多领域拥有广阔的应用前景。目前已报道的COFs材料绝大多数为二维层状结构,对三维COFs的种类和性能研究的报道相对较少,同时COFs材料在催化领域的应用仍有待进一步开发。本项目拟基于三维COFs材料的设计理念,将金属酞菁等催化活性分子作为构筑单元通过共价键的方式连接制备具有催化活性的新型三维COFs材料,并将其应用于多相催化方面的研究。金属酞菁等分子作为催化活性位点有序地分布在材料当中,刚性的骨架结构使得这些功能分子避免发生聚集而失活,开放的孔道结构的富集效应有利于底物与催化位点的高效接触,从而有助于提高材料的催化效果,同时还可以实现催化剂的回收和循环使用。本项目将为拓展功能化COFs材料的种类以及在催化领域的应用发展提供新的思路。
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Synthesis of Bergman cyclization-based porous organic polymers and their performances in gas storage
Bergman环化多孔有机聚合物的合成及其储气性能
DOI:
10.1016/j.polymer.2017.04.062
发表时间:
2017
期刊:
Polymer
影响因子:
4.6
作者:
[Zhang Xian-Mei, Ding Xuesong, Hu Aiguo, Han Bao-Hang]
通讯作者:
Han Bao-Hang
Structural and Dimensional Transformations between Covalent Organic Frameworks via Linker Exchange
通过连接子交换实现共价有机框架之间的结构和尺寸转换
DOI:
10.1021/acs.macromol.8b01814
发表时间:
2019-02-12
期刊:
MACROMOLECULES
影响因子:
5.5
作者:
[Li, Zhen, Ding, Xuesong, Han, Bao-Hang]
通讯作者:
Han, Bao-Hang
Conjugated Microporous Polymers with Dense Sulfonic Acid Groups as Efficient Proton Conductors
具有稠密磺酸基团的共轭微孔聚合物作为高效质子导体
DOI:
10.1021/acs.langmuir.8b00926
发表时间:
2018
期刊:
Langmuir
影响因子:
3.9
作者:
[Yang Si-Jie, Ding Xuesong, Han Bao-Hang]
通讯作者:
Han Bao-Hang
DOI:
10.1039/d0ta00364f
发表时间:
2020
期刊:
Journal of Materials Chemistry A
影响因子:
11.9
作者:
[Wang Tian-Xiong, Liang Hai-Peng, Anito Dejene Assefa, Ding Xuesong, Han Bao-Hang]
通讯作者:
Han Bao-Hang
Cyclomatrix Polyphosphazene Porous Networks with J-Aggregated Multiphthalocyanine Arrays for Dual-Modality Near-Infrared Photosensitizers
用于双模态近红外光敏剂的具有J聚集多酞菁阵列的环基聚磷腈多孔网络
DOI:
10.1021/acsami.8b13594
发表时间:
2018
期刊:
ACS Appl. Mater. Interfaces
影响因子:
--
作者:
[Jing Tan, Jittima Meeprasert, Yuxue Ding, Supawadee Namuangruk, Xuesong Ding, Changchun Wang, Jia Guo]
通讯作者:
Jia Guo
共 11 条
异环境孔道共价有机框架材料的设计制备及其在气—液界面处光催化性能研究
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批准号:22571058
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:丁雪松
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依托单位:
新型异孔共价有机框架材料的设计合成及性能研究
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批准号:22171057
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项目类别:面上项目
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资助金额:60万元
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批准年份:2021
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负责人:丁雪松
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依托单位:
结构有序的二维卟啉-酞菁定向薄膜的制备及其光电性能方面初步研究
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批准号:21304022
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2013
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负责人:丁雪松
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依托单位:
国内基金
海外基金