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以“萘基分子管：具有仿生空腔特征的大環(huán)主體”（Naphthotubes: Macrocyclic Hosts with a Biomimetic Cavity Feature）為題，介紹了該課題組近年來在內(nèi)修飾萘基分子管方面的研究進(jìn)展（圖5）。論文從內(nèi)修飾萘基分子管的設(shè)計理念、模塊化合成、分子識別以及其在分析傳感、智能材料、分子機(jī)器、自組裝等領(lǐng)域的應(yīng)

具有6.3T矯頑力的鈷?萘環(huán)氮氧自由基分子磁體材料及其制備方法，所述分子磁體化學(xué)式為[Co(hfac)2(EtONapNIT)]n，式中n為1到正無窮的自然數(shù)。其制備方法是將六氟乙酰丙酮鈷的正己烷懸浮液回流超過兩小時，降溫并加入EtONapNIT的二氯甲烷溶液反應(yīng)，室溫?fù)]發(fā)幾天后得到目標(biāo)產(chǎn)物。所述分子磁體材料的制備方法簡單，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)率高，具有很好的空氣穩(wěn)定性。配合物在零場下展現(xiàn)出慢磁馳豫行為，2K時具有非常大的磁滯回環(huán)，矯頑場接近6.3T。這種具有大的矯頑場的分子磁體材料，可有效減少信息存儲器件在環(huán)境微擾下產(chǎn)生的信息丟失情況，因此在高密度信息存儲領(lǐng)域具有非常高的潛在應(yīng)用價值。

項目采用光致異構(gòu)化合物通過酰胺共價鍵鏈接于具有納米間隙陣列的二維單層石墨烯的間隙形成光致異構(gòu)化合物-石墨烯單分子器件；采用生物分子鏈接構(gòu)建了單分子生物傳感器；利用有機(jī)半導(dǎo)體小分子構(gòu)建了性能可靠的2-3納米單分子場效應(yīng)晶體管。當(dāng)單個光致異構(gòu)化合物被橋接于具有納米間隙陣列的二維單層石墨烯之間的納米間隙時，它們具有可逆的光控開關(guān)功能和電控開關(guān)功能；當(dāng)生物分子橋連石墨烯電極時，它們具有單分子DNA精準(zhǔn)測序的功能；單分子場效應(yīng)晶體管目前是國際上最小的晶體管，有望為器件微小化產(chǎn)生芯片集成核心技術(shù)。

? 傳統(tǒng)膠囊囊殼基本由動物明膠構(gòu)成，其易失水硬化、吸潮軟化，遇醛類易交聯(lián)，再加上國際穆斯林、猶太教和素食協(xié)會等特殊文化人群的抵制，使植物膠囊成為傳統(tǒng)膠囊優(yōu)選的替代產(chǎn)品。但國產(chǎn)的植物膠囊骨架材料——羥丙基甲基纖維素(HPMC)性能不達(dá)標(biāo)。本技術(shù)解決了植物膠囊專用醫(yī)藥級HPMC研發(fā)、應(yīng)用，及其膠囊母料復(fù)配技術(shù)與加工成型難題。膠囊的制備充分利用現(xiàn)有明膠生產(chǎn)設(shè)備與條件，在不改動或少改動膠囊加工設(shè)備的前提下，調(diào)整溶液濃度、成型工藝，控制烘干溫度、風(fēng)速、時間來調(diào)整膠囊的形狀、厚度及透明度、脫模性能與切

通過施加?xùn)艍盒纬捎行У碾p電層靜電場，以此構(gòu)建出石墨烯基單分子場效應(yīng)晶體管。具體從電化學(xué)窗口以及正負(fù)柵壓下雙電層的對稱性等方面考慮，篩選了一種陰陽離子尺寸匹配的離子液體（DEME-TFSI）；這種離子液體柵的雙電層厚度約為0.75 nm，能夠在較小的柵壓范圍內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)的靜電場，從而有效地調(diào)控分子的能級。由于離子液體的凝固點(diǎn)較低 (~180 K)，可以實(shí)現(xiàn)較大溫度范圍內(nèi)連續(xù)的柵壓調(diào)控。

在利用太陽能分解水制取氫氣的催化劑研究上取得新進(jìn)展。該研究工作借鑒自然界光合作用，在多個光敏中心多個催化中心產(chǎn)氫器件構(gòu)筑的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步將其植入到金屬有機(jī)框架材料中，模擬自然界酶催化環(huán)境中質(zhì)子和電子的傳輸與轉(zhuǎn)移，在有效規(guī)避分子基催化劑穩(wěn)定性差的同時，極大地提高了光催化產(chǎn)氫性能，為人工模擬光催化劑的設(shè)計和構(gòu)筑提供了新的思路。? 人工模擬光合作用，利用太陽能在催化劑作用下分解水制取氫氣，是實(shí)現(xiàn)將太陽能轉(zhuǎn)化為清潔的化學(xué)能，解決人類社會面臨的能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的理想途徑。在早期，我校化學(xué)學(xué)院蘇成勇教授和石建英副教授研究團(tuán)隊發(fā)展了空間上相互獨(dú)立、功能上相互等價，集合8個光敏金屬有機(jī)釕中心和6個催化Pd2+中心于一體的金屬-有機(jī)分子籠產(chǎn)氫器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在單一分子籠內(nèi)構(gòu)筑出多個相互獨(dú)立的能量傳遞和電子轉(zhuǎn)移通道，獲得了高達(dá)380 μmol h-1的初始產(chǎn)氫速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。雖然金屬有機(jī)分子籠提高了分子基催化劑的產(chǎn)氫性能，但光照條件下的穩(wěn)定性仍然是制約其進(jìn)一步應(yīng)用的決定因素。       最近，我校化學(xué)學(xué)院蘇成勇教授和石建英副教授研究團(tuán)隊又基于配位組裝策略實(shí)現(xiàn)了Au25(SG)18納米簇在金屬有機(jī)ZIF-8主體框架內(nèi)部和外表面的可控組裝[Advanced Materials, 2018, 30,1704576]。采用相似策略，他們將MOC-16植入到ZIF-8主體內(nèi)，進(jìn)一步將ZIF-8轉(zhuǎn)化為Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，獲得了MOC-16@CZIF催化劑。

成果簡介：傳統(tǒng)膠囊囊殼基本由動物明膠構(gòu)成，其易失水硬化、吸潮軟化，遇醛類易交聯(lián)，再加上國際穆斯林、猶太教和素食協(xié)會等特殊文化人群的抵 制，使植物膠囊成為傳統(tǒng)膠囊優(yōu)選的替代產(chǎn)品。但國產(chǎn)的植物膠囊骨架材料——羥丙基甲基纖維素(HPMC)性能不達(dá)標(biāo)。本技術(shù)解決了植物膠囊專用醫(yī)藥 級 HPMC 研發(fā)、應(yīng)用，及其膠囊母料復(fù)配技術(shù)與加工成型難題。膠囊的制備 充分利用現(xiàn)有明膠生產(chǎn)設(shè)備與條件，在不改動或少改動膠囊加工設(shè)備的前提 下，調(diào)整溶液濃度、成型工藝，控制烘干溫度、風(fēng)速、時間來調(diào)整膠囊的形狀、厚度及透明度、脫

開發(fā)了碳納米管預(yù)分散和預(yù)處理新技術(shù)；采用創(chuàng)新的碳納米管 / 金屬顆粒前驅(qū)體制備工藝制備出大尺寸碳納米管增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料及其鍛件和擠壓件。復(fù)合材料的屈服強(qiáng)度達(dá)到 300MPa 以上，剛度超過45GPa，可滿足乘用車對輕質(zhì)、高強(qiáng)鎂材料的需求，也可在航空航天、軌道交通等領(lǐng)域中的次承力結(jié)構(gòu)部件中得到應(yīng)用。