新型稳定性金属-有机框架多孔材料的构筑、稳定性评价及其性能研究

批准号:
21673120
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
胡同亮
依托单位:
学科分类:
B0305.结构化学
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
许健、陈强、高强、李国榕、任国建、于美慧、李芹、王琳、李龙升
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中文摘要
近年来,金属-有机框架(MOFs)多孔材料因其结构可裁剪性、易功能化、高比表面性以及动态响应特性而备受关注,其有望在解决越来越紧迫的能源、环境问题中发挥重要作用。但金属-有机框架自身差的稳定性,尤其是其对水分/水汽缺乏足够的耐受性,严重阻碍了该类多孔材料的实际应用。如何提高MOFs多孔材料的稳定性,尤其是其耐水性,成为该类材料推向实际应用的瓶颈问题。针对这一关键科学问题,我们提出了构筑高稳定性‘聚合物型金属-有机框架(polyMOFs)’的策略。本项目以获取高稳定MOFs多孔材料为导向,从聚合物型金属-有机框架的合理设计与构筑出发,研究此类多孔材料的构筑规律,建立和完善polyMOFs的表征方法和稳定性评价体系,探索此类多孔材料的吸附分离等性能,并揭示此类材料特有性能的本质及其与稳定结构的关联。在此基础上,探索此类材料实际应用的有效途径。为推动MOFs多孔材料的实际应用提供理论及试验支持。
英文摘要
In recent years, porous metal-organic framework material has become hot spot and frontier fields of chemistry and material research, due to its convertibility on the pore structure, feasibility on functionalizing, and characteristic on dynamic responding. As an emerging class of porous materials, it is expected to play an important role in solving more and more pressing energy and environmental problems. However, the poor stability of the metal organic framework itself, especially the lack of adequate tolerance to water/water vapor, seriously hinders the practical application of this kind of porous materials. On the basis of the previous research results, we put forward the strategy of constructing high stability "polymer metal organic framework (polyMOFs)". This project is focusing on this scientific issue, directed by obtaining high stable MOFs porous materials, proceeding from reasonably designing and constructing on porous polyMOFs, in order to reveal the detailed discipline of the assembling process, establish and improve the characterization method and the stability evaluation system, explore the adsorption and separation performance of such porous materials, and uncover the nature of the adsorption and separation performance of such materials and their relationship with the stable structure. Based on these results, some possible industrial applications will be explored. This project would provide theoretical and experimental support for the practical application of MOFs porous materials.
金属-有机框架(MOFs)多孔材料因其结构可裁剪性、易功能化、高比表面性以及动态响应特性而备受关注,其有望在解决越来越紧迫的能源、环境问题中发挥重要作用。但金属-有机框架自身差的稳定性,尤其是其对水分/水汽缺乏足够的耐受性,严重阻碍了该类多孔材料的实际应用。如何提高MOFs多孔材料的稳定性,尤其是其耐水性,成为该类材料推向实际应用的瓶颈问题。针对这一关键科学问题,我们进行了系统探索研究。本项目获得了系列高稳定的MOFs多孔材料,研究了此类多孔材料稳定性的影响因素及构筑规律,建立和完善了MOFs材料的原位表征方法和稳定性评价体系,探索了此类多孔材料的吸附分离、催化、传感等性能,并揭示了部分材料特有性能的本质及其与稳定结构的关联。在此基础上,探索了此类材料实际应用的有效途径。为推动MOFs多孔材料的实际应用提供了理论及试验数据支持。本项目取得了一系列研究成果,已发表SCI收录论文22篇(其中J. Am. Chem. Soc. 1篇,Adv. Mater. 1篇,Appl. Catal. B: Environ. 1篇,Small 1篇,Coordin. Chem. Rev. 1篇,ACS Appl. Mater. Interfaces 3篇),被科睿唯安评为热点文章(Hot Paper)2篇,高被引论文(ESI)3篇,有3篇论文被选为封面文章。申请中国发明专利4项,其中已获授权3项。研究成果多次被Chemistry Views、Materials Views China、X-MOL等平台做亮点介绍。截至2020年12月31日,研究成果已被他人正面引用569次,单篇最高被引107次。培养出站博后1人,博士毕业生5人,硕士毕业生5人,在读研究生9人。研究成果受到国内外同行的关注和好评,产生了良好影响,圆满完成了预期目标。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A novel double-walled Cd(II) metal-organic framework as highly selective luminescent sensor for Cr2O72- anion
新型双壁Cd(II)金属有机骨架作为Cr2O72-阴离子的高选择性发光传感器
DOI:10.1016/j.poly.2018.07.001
发表时间:2018
期刊:Polyhedron
影响因子:2.6
作者:Xia Yu-Pei;Wang Chen-Xue;Feng Rui;Li Kai;Chang Ze;Bu Xian-He
通讯作者:Bu Xian-He
A Flexible Porous MOF Exhibiting Reversible Breathing Behavior through Single-Crystal to Single-Crystal Transformation
柔性多孔 MOF 通过单晶到单晶的转变表现出可逆呼吸行为
DOI:10.1002/slct.201601666
发表时间:2017
期刊:CHEMISTRYSELECT
影响因子:2.1
作者:Wang Lin;He Wei-Wei;Yao Zhao-Quan;Hu Tong-Liang
通讯作者:Hu Tong-Liang
Metal-organic framework-based heterogeneous catalysts for the conversion of C1 chemistry: CO, CO2 and CH4
用于 C1 化学转化的金属有机骨架多相催化剂:CO、CO2 和 CH4
DOI:10.1016/j.ccr.2019.02.001
发表时间:2019-05
期刊:Coordination Chemistry Reviews
影响因子:20.6
作者:Cui Wen-Gang;Zhang Guo-Ying;Hu Tong-Liang;Bu Xian-He
通讯作者:Bu Xian-He
A Hexanuclear Cadmium Metal-Organic Framework Exhibiting Dual Mechanisms to Trigger a Fluorescence-Quenching Response toward Iron(III) Ions
具有双重机制的六核镉金属有机框架可引发对铁 (III) 离子的荧光猝灭响应
DOI:10.1002/ejic.201701290
发表时间:2018-03-07
期刊:EUROPEAN JOURNAL OF INORGANIC CHEMISTRY
影响因子:2.3
作者:Li, Long-Sheng;Wang, Xi;Zhang, Ying-Hui
通讯作者:Zhang, Ying-Hui
A cationic metal-organic framework based on {Zn4) cluster for rapid and selective adsorption of dyes
基于{Zn4}簇的阳离子金属有机骨架,用于快速选择性吸附染料
DOI:10.1016/j.cclet.2017.10.003
发表时间:2018-06-01
期刊:CHINESE CHEMICAL LETTERS
影响因子:9.1
作者:He, Weiwei;Li, Na;Bu, Xianhe
通讯作者:Bu, Xianhe
MOFs基碳包覆金属/金属氧化物纳米异质结复合材料的可控制备及其催化C1高值转化
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2022
- 负责人:胡同亮
- 依托单位:
轻质烃分离功能导向的柔性多孔金属有机框架材料的构筑与性能研究
- 批准号:21371102
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:80.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:胡同亮
- 依托单位:
新型金属-有机多孔材料的制备及其储氢性能研究
- 批准号:20801029
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:18.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:胡同亮
- 依托单位:
国内基金
海外基金
