北理工王博教授团队在纳米骨架多孔薄膜和重金属捕捉领域取得进展
发布日期：2015-03-06
编辑：化学学院 张锋 阅读次数：
纳米骨架多孔材料（MOF）作为一类新型的复合型配位聚合物具有极高的比表面积，高度均一的纳米孔道，丰富的孔内环境和原子尺度精细可调的孔尺寸和官能团。这类材料的粉体已经被应用于氢气和天然气的储存，被用于ANG天然气汽车和氢燃料电池汽车等领域，产生了良好的社会经济效益。然而，MOF材料作为结晶性的配位聚合物，从材料物理属性上更接近于无机材料。而其粉末通常不溶于任何溶剂，同时也不具备高分子材料常见的玻璃化转化温度。这就给加工各类MOF器件带来了很多困难与挑战。
在前期工作的基础之上（Nature, 2008, 453, 207；Science, 2010, 327, 846；J. Am. Chem. Soc., 2014, 136 (44), 15485.），王博教授首次提出为MOF晶体颗粒进行合成后聚合，通过引入合适的单体与光引发剂 (图 1)，成功的使用简便的光引发聚合，完成了对MOF的塑性，并制备出了具有高选择性的无基底薄膜(standalone membrane)。该薄膜能够选择性的滤除水中的重金属离子，对于环境保护、节能减排都具有重要意义。
这一合成后聚合的概念，即Post-Synthetic Polymerization (PSP) 在国际上尚属首次。王博教授成功的证明了这一方法通用于多种无机晶体材料的复合和器件成型。相关成果被Angew. Chem. Int. Ed. （德国应用化学，化学领域顶级国际学术期刊，IF=11.3； http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201500207/abstract）评为所有发表论文中的热点文章 (hot paper) 发表，仅有不到10%的文章能获得此项称号。同时该工作也被德国应用化学选为封面文章（front cover）, 给予专门报道http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201501643/abstract。
这项成果也得到国际膜领域顶级专家佐治亚理工的Sankar Nair教授的高度评价，他指出 “这是一项极其重要的工作， 这种通过聚合制备MOF薄膜的策略是制备新型功能薄膜的有效手段。这一成果让人兴奋，这种MOF薄膜也极具前景”。
王博教授团队的冯霄老师和博士生张媛媛完成了相关合成和测试的工作，化学学院胡长文教授和材料学院董宇平教授对该研究工作提出了宝贵的建议。
以上研究工作受到华体会hth·(体育)(中国)官方网站-华体会体育hth首页重点项目培育计划，国家973计划，国家自然科学基金的资助。
王博教授课题组网页：http://bowang.bit.edu.cn
在前期工作的基础之上（Nature, 2008, 453, 207；Science, 2010, 327, 846；J. Am. Chem. Soc., 2014, 136 (44), 15485.），王博教授首次提出为MOF晶体颗粒进行合成后聚合，通过引入合适的单体与光引发剂 (图 1)，成功的使用简便的光引发聚合，完成了对MOF的塑性，并制备出了具有高选择性的无基底薄膜(standalone membrane)。该薄膜能够选择性的滤除水中的重金属离子，对于环境保护、节能减排都具有重要意义。
这项成果也得到国际膜领域顶级专家佐治亚理工的Sankar Nair教授的高度评价，他指出 “这是一项极其重要的工作， 这种通过聚合制备MOF薄膜的策略是制备新型功能薄膜的有效手段。这一成果让人兴奋，这种MOF薄膜也极具前景”。
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王博教授课题组网页：http://bowang.bit.edu.cn
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