
我校霍夫曼先進材料研究院李靜教授團隊在金屬有機框架材料用于白光發射的研究課題中取得新進展。
目前,研究成(cheng)果以“Three Models To Encapsulate Multicomponent Dyes into Nanocrystal Pores: A New Strategy for Generating High-Quality White Light”和(he)“Encapsulation of yellow phosphors into nanocrystalline metal–organic frameworks for blue-excitable white light emission”為(wei)題分(fen)別(bie)發(fa)表(biao)于(yu)國際頂級期刊J. Am. Chem. Soc.和(he)Chem. Commun.上(shang)。論文(wen)的第一作者均為(wei)劉曉院博士,通訊(xun)作者為(wei)李靜教授,深圳職(zhi)業技術(shu)學院霍夫曼先進材料(liao)研究院為(wei)第一署名單位(wei)。兩篇(pian)論文(wen)并(bing)分(fen)別(bie)選為(wei)當月期刊的封底和(he)內封面文(wen)章。
金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)(jia)材(cai)(cai)(cai)料自2009年首次用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)白(bai)光(guang)發射以(yi)來,由(you)于(yu)(yu)(yu)(yu)其易于(yu)(yu)(yu)(yu)調控的(de)結構、組成及(ji)多(duo)孔性而在發光(guang)領域得(de)到了廣泛的(de)研究(jiu)。目前(qian),基(ji)于(yu)(yu)(yu)(yu)金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)(jia)材(cai)(cai)(cai)料用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)白(bai)光(guang)發射的(de)發光(guang)源(yuan)主(zhu)要有(you):有(you)機(ji)(ji)(ji)配體、金(jin)(jin)屬(shu)離子或(huo)團簇(cu)以(yi)及(ji)包(bao)覆的(de)客體材(cai)(cai)(cai)料。其中,金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)(jia)與(yu)客體材(cai)(cai)(cai)料(如熒光(guang)分子與(yu)量(liang)子點)形成的(de)復(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料,結合(he)(he)了金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)(jia)的(de)多(duo)孔性等(deng)優(you)勢與(yu)客體材(cai)(cai)(cai)料優(you)良的(de)發光(guang)性質及(ji)多(duo)樣性。在目前(qian)的(de)研究(jiu)中,該類復(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料的(de)合(he)(he)成通(tong)常是(shi)將前(qian)期合(he)(he)成的(de)微(wei)米尺寸(cun)(cun)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)(jia)化合(he)(he)物樣品(pin)浸泡(pao)到含有(you)客體材(cai)(cai)(cai)料的(de)溶液中,通(tong)過擴散法制(zhi)(zhi)將其包(bao)覆在金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)(jia)的(de)孔道(dao)中。通(tong)過該方法雖然可以(yi)獲得(de)高性能(neng)的(de)發光(guang)復(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料,但是(shi)對客體材(cai)(cai)(cai)料的(de)種類有(you)一定程度的(de)尺寸(cun)(cun)要求(qiu),并(bing)且微(wei)米級的(de)復(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)料顆(ke)粒也將限制(zhi)(zhi)其用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)(yu)后期器(qi)件的(de)制(zhi)(zhi)備。

在該研(yan)究中(zhong),李靜(jing)教(jiao)授團隊在合(he)成(cheng)納米(mi)尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)有(you)機框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(ZIF-8與UiO-66)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時原位將客(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子包(bao)裹其中(zhong),從而(er)(er)得(de)(de)(de)到了不同(tong)發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)納米(mi)復合(he)材(cai)料。所(suo)選用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)客(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸大(da)(da)于(yu)(yu)(yu)所(suo)用(yong)(yong)(yong)金(jin)屬(shu)有(you)機框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)窗而(er)(er)與其孔(kong)徑(jing)大(da)(da)小匹配,從而(er)(er)保(bao)證客(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子不會通過(guo)(guo)擴散而(er)(er)泄(xie)漏。白光(guang)(guang)(guang)可以通過(guo)(guo)用(yong)(yong)(yong)藍(lan)光(guang)(guang)(guang)激發(fa)(fa)(fa)具(ju)有(you)黃光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)納米(mi)復合(he)材(cai)料或用(yong)(yong)(yong)紫(zi)(zi)外光(guang)(guang)(guang)激發(fa)(fa)(fa)含有(you)紅、綠、藍(lan)發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)納米(mi)尺寸復合(he)材(cai)料獲得(de)(de)(de)。其中(zhong),三種復合(he)物模(mo)型可用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)實現紫(zi)(zi)外光(guang)(guang)(guang)激發(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)射,分(fen)(fen)別(bie)為多(duo)(duo)相(xiang)(xiang)(xiang)單(dan)層(ceng)(ceng)(ceng)、單(dan)相(xiang)(xiang)(xiang)單(dan)層(ceng)(ceng)(ceng)與單(dan)相(xiang)(xiang)(xiang)多(duo)(duo)層(ceng)(ceng)(ceng)復合(he)物。通過(guo)(guo)精確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調控合(he)成(cheng)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比例與包(bao)裹熒光(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du)可以獲得(de)(de)(de)高性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)。為了進一步降低(di)客(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)(yong)(yong),多(duo)(duo)種客(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子被包(bao)裹在多(duo)(duo)殼層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)有(you)機框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)(jia)中(zhong),未包(bao)裹客(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)有(you)機框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)(jia)層(ceng)(ceng)(ceng)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)弱了客(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。該研(yan)究為合(he)成(cheng)基于(yu)(yu)(yu)金(jin)屬(shu)有(you)機框(kuang)(kuang)(kuang)架(jia)(jia)與客(ke)體(ti)(ti)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)納米(mi)復合(he)材(cai)料用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)白光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)射提供了新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)思路。
2018年1月(yue),深(shen)(shen)職院(yuan)(yuan)與諾(nuo)貝爾(er)化學獎(jiang)得(de)主、美國康奈(nai)爾(er)大(da)學教授(shou)羅德·霍夫曼領軍(jun)的(de)團隊簽約共(gong)建霍夫曼先進(jin)材(cai)料(liao)(liao)研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院(yuan)(yuan)。該研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院(yuan)(yuan)致力(li)于研(yan)發(fa)新型功(gong)能材(cai)料(liao)(liao),并重(zhong)點開拓材(cai)料(liao)(liao)在節能技術(shu)(shu)、新能源(yuan)(yuan)及可再生(sheng)能源(yuan)(yuan)領域的(de)性能和應用(yong),推動深(shen)(shen)圳在新能源(yuan)(yuan)新材(cai)料(liao)(liao)領域的(de)應用(yong)基礎研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)和產業發(fa)展,為深(shen)(shen)圳相(xiang)關產業共(gong)性技術(shu)(shu)和關鍵技術(shu)(shu)研(yan)發(fa)提(ti)供(gong)技術(shu)(shu)支持。研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院(yuan)(yuan)現有科研(yan)、辦公場地2500平方米,下設理論(lun)計算實驗室(shi)、材(cai)料(liao)(liao)研(yan)發(fa)實驗室(shi)、器件產業化實驗室(shi)。自2018年成立以來(lai),研(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)院(yuan)(yuan)已發(fa)表JCR一(yi)區學術(shu)(shu)論(lun)文(wen)15篇(pian),包(bao)括Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.,Adv. Mater.,等國際(ji)頂(ding)級期刊,承擔各級科研(yan)項目9項(包(bao)括國家項目3項)。
(霍夫(fu)曼(man)先進(jin)材料研究院(yuan) 劉曉院(yuan))