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JACS封面刊发孙道峰团队高连接稀土基金属-有机框架材料结构调控最新研究成果

本报讯 (通讯员 王雨桐 张琰 刘玉丽 殷述广 记者 单宝来) 近日, 我校材料科学与工程学院孙道峰教授与美国TexasA&M University 周宏才教授合作, 在高连接稀土金属-有机框架材料结构调控研究方面取得新进展,相关论文 《高连接稀土基金属-有机框架物中连续位阻调控对拓扑结构的探索》于 2019 年 4 月在国际权威化学期刊 Journal of the AmericanChemical Society上在线发表, 并被评选为封面文章。我校理学院化学系博士生王雨桐和 Texas A&M University 博士生冯亮为该论文共同第一作者,孙道峰教授为第一通讯作者,中国石油大学 (华东) 为第一署名单位。

金属-有机框架 (MOF) 材料由于大的比表面积、 高的孔隙率、 可调控的孔结构及可修饰的孔内环境等诸多特点, 在气体的吸附与分离、 荧光探针、 催化、 药物传输、 电磁材料等领域具有广阔的应用前景, 也是当今化学及材料化学领域的研究重点之一。目前MOF结构的复杂性和多样性, 长期受到稀缺的高连接金属簇和可用拓扑结构缺乏的限制。

针对这一问题, 孙道峰团队从多功能的稀土金属出发, 利用官能团的位阻效应,从分子层面精确地设计并控制MOF结构,得到了三种新型的拓扑结构, 并详细介绍了MOF材料的设计及控制策略, 对多核稀土团簇的转变过程进行了解释, 最后通过密度泛函理论(DFT)对提出的位阻控制策略进行了验证, 从理论计算方面对观点进行佐证, 并利用研究者名字简写对其进行命名 (ytw) , 将其存于国际拓扑结构数据库中(Reticular Chemistry Structure Resource)。该项工作表明, 高度复杂的网络可以通过系统和连续的空间调控来合理设计和构建, 这将为功能化多孔框架材料的设计和构建提供有力的理论基础。

审稿专家对该研究成果给予高度评价, 认为该成果详细深刻地阐释了位阻控制策略在结构调控方面的意义, 并具有普遍的适用性, 为该领域科研工作者设计合成具有功能化的MOF材料提供了理论依据和技术指导, 在这类材料的设计研发方面将会引起广泛关注。

J.Am.Chem.Soc.期刊是美国化学学会旗下的重要期刊, 最新影响因子为14.357,在化学及材料领域具有很强的影响力。

孙道峰团队近年来开展了对簇基MOF的构筑及性能研究。相关研究成果先后发表在Angew. Chem. Int. Ed.2018, 57,5095、 J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 10814、 J.Mater. Chem. A2018, 6, 24486、 Chem. Eur.J.2018, 24, 2137、 Inorg. Chem. Front.2018, 5,2445上。