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超分子薄膜構(gòu)筑方法
首先，一種大頭基的表面活性劑(DEAB)可以與反電荷的多頭配體(TPE-BPA)得到一種納米尺寸的無(wú)規(guī)配位簇，而后金屬離子(Zn2+)的加入則可迅速使之交聯(lián)形成無(wú)定形的白色沉淀物。通過(guò)自發(fā)的結(jié)塊過(guò)程，沉淀中的分子可進(jìn)一步發(fā)生重排運(yùn)動(dòng)，并使其由白色粉末狀的固體在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)變形成透明且可自支撐的薄膜材料。
北京大學(xué)
2021-04-11
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配位超分子自組裝
利用氨基功能化配體與鈣鹽組裝得到一種新穎的二維層狀Ca-MOF。其通過(guò){Ca3O18}簇與配體連接而成的金屬-有機(jī)層上懸掛配位的DMF分子，并進(jìn)一步通過(guò)DMF間的范德華弱作用力層層堆疊，形成“范德華MOF”多層結(jié)構(gòu)。基于DMF的動(dòng)態(tài)配位活性，該獨(dú)特的金屬-有機(jī)多層MOF能實(shí)現(xiàn)層內(nèi)穩(wěn)態(tài)和層間動(dòng)態(tài)的有效平衡，并存在具有半導(dǎo)體發(fā)光特性的層間激子（exciton）發(fā)光和層內(nèi)激基締合物（excimer）發(fā)光的雙通道發(fā)射。?發(fā)展了二維MOF設(shè)計(jì)和利用的新概念，將“自下而上”的金屬-有機(jī)配位組裝與“自上而下”的后合成形貌加工調(diào)控相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了超薄二維MOF的簡(jiǎn)便、綠色、宏量制備的新方法，并為光學(xué)存儲(chǔ)器等應(yīng)用建立了元器件模型。
中山大學(xué)
2021-04-13
配位超分子自組裝
實(shí)現(xiàn)了一系列光功能導(dǎo)向金屬-有機(jī)配位超分子材料的合理化模型設(shè)計(jì)與可控合成，探索了新型傳能與發(fā)光、光調(diào)制、光轉(zhuǎn)換的機(jī)理與機(jī)制，建立了獨(dú)特的光學(xué)應(yīng)用器件模型。如利用配位鍵動(dòng)態(tài)活性的后合成剝離策略，可逆轉(zhuǎn)換配位材料空間維度，獲得了具有層間/層內(nèi)熒光調(diào)控開(kāi)關(guān)特性的超薄2D配位發(fā)光材料 利用ESIPT多能級(jí)配體激發(fā)態(tài)過(guò)程，構(gòu)筑了超快速專一性水分子光響應(yīng)配合物薄膜器件，以及用于F離子、溫度、溶劑等的熒光探針材料 利用異質(zhì)同晶配位特性和區(qū)域控制各向異性外延技術(shù)，獲得具有異質(zhì)結(jié)超晶格的多稀土MOF單晶，實(shí)現(xiàn)多層次間隔色域可調(diào)發(fā)光，建立了光譜—空間編碼結(jié)合的單晶光學(xué)微器件、雙通道高等級(jí)編碼配合物材料、單金屬單相/多金屬單相配合物白光與混光材料
中山大學(xué)
2021-04-13
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超分子化學(xué)調(diào)堵劑的應(yīng)用技術(shù)
超分子調(diào)堵劑 HCP 是一種水溶性的陽(yáng)離子高分子，是通過(guò)水解聚丙烯酰胺 的羧基陰離子與陽(yáng)離子高分子反應(yīng)生成凝膠進(jìn)行調(diào)剖堵水的，HCP 具有交聯(lián)效 果明顯，生產(chǎn)成本較低的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)從小試、中試，室內(nèi)物模試驗(yàn)到礦場(chǎng)試 驗(yàn)，經(jīng)過(guò)各階段試驗(yàn)改進(jìn)、不斷優(yōu)化，逐步形成了一套配合聚合物驅(qū)的應(yīng)用技 術(shù)，具備了一定的推廣條件。
山東大學(xué)
2021-04-13
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聚合物二維超分子自組裝
何鳳課題組以共軛聚合物PPV嵌段為成核嵌段設(shè)計(jì)合成了兩親性嵌段共聚物PPV-b-P2VP，以該嵌段共聚物為構(gòu)筑單元，使其在異丙醇溶液中進(jìn)行“溶解-降溫-陳化”這一簡(jiǎn)單過(guò)程，制備得到了均一分散的二維正方形自組裝膠束。通過(guò)調(diào)節(jié)共聚物嵌段長(zhǎng)度比和溶液濃度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所得二維正方形自組裝結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行較為精確的調(diào)控。利用PPV嵌段良好的光學(xué)特性，對(duì)二維結(jié)構(gòu)的組裝過(guò)程進(jìn)行了追蹤表征，結(jié)合高分辨顯微鏡照片、SEAD、GIWAXS和分子動(dòng)力學(xué)模擬，可以確認(rèn)所得二維材料的非晶態(tài)以及PPV嵌段間的π-π相互作用對(duì)于二維正方形膠束形成的驅(qū)動(dòng)作用。 本項(xiàng)研究采用非結(jié)晶手段成功實(shí)現(xiàn)了聚合物可控二維自組裝膠束的形成，為二維微納材料的構(gòu)筑提供了新的思路，對(duì)于聚合物二維自組裝的研究有著重要的貢獻(xiàn)。同時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單手段獲得的二維正方形軟材料，有著良好的光學(xué)和電學(xué)特性，是一種可以預(yù)見(jiàn)的具有潛在應(yīng)用價(jià)值的功能微納材料。
南方科技大學(xué)
2021-04-13
超分子化學(xué)調(diào)堵劑的應(yīng)用技術(shù)
超分子調(diào)堵劑HCP是一種水溶性的陽(yáng)離子高分子，是通過(guò)水解聚丙烯酰胺的羧基陰離子與陽(yáng)離子高分子反應(yīng)生成凝膠進(jìn)行調(diào)剖堵水的，HCP具有交聯(lián)效果明顯，生產(chǎn)成本較低的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)從小試、中試，室內(nèi)物模試驗(yàn)到礦場(chǎng)試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)各階段試驗(yàn)改進(jìn)、不斷優(yōu)化，逐步形成了一套配合聚合物驅(qū)的應(yīng)用技術(shù)，具備了一定的推廣條件。
山東大學(xué)
2021-04-14
取得配位超分子自組裝新進(jìn)展
以單層稀土MOF作為晶種，通過(guò)不同稀土離子MOF的異質(zhì)同晶特性和液相各向異性外延生長(zhǎng)策略，構(gòu)筑了具有亞毫米尺度的間隔色域發(fā)光多層次異核稀土MOF單晶，并實(shí)現(xiàn)了獨(dú)特的光譜編碼和空間編碼結(jié)合的三維微區(qū)編碼器件模型。基于初始單層稀土MOF晶核的不同空間群結(jié)晶特性，其在不同晶面呈現(xiàn)生長(zhǎng)速度不同的各向異性，從而最終分別獲得了核-殼型（core-shell）和條帶型（striped）兩類不同的多層次異核稀土MOF單晶。在保持均一的周期性長(zhǎng)程有序單晶結(jié)構(gòu)的同時(shí)，其光物理特性則因不同區(qū)域稀土離子的人為控制化生長(zhǎng)，表現(xiàn)出核殼或條帶狀間隔區(qū)域多色發(fā)光。利用微區(qū)熒光探測(cè)技術(shù)，通過(guò)改變多層次異核稀土MOF單晶的位置或角度，可分別實(shí)現(xiàn)基于不同層稀土MOF的紅、綠、藍(lán)等三基色發(fā)光，以及基于不同層間、不同入射和發(fā)射光路間組合調(diào)控的全色域多色發(fā)光和白光。同時(shí)，上述異核多稀土單晶MOF的組裝和調(diào)光特性亦可在近紅外發(fā)光的稀土離子間實(shí)現(xiàn)。基于此，進(jìn)一步建立了一種獨(dú)特的光譜編碼與空間編碼相結(jié)合的三維微區(qū)編碼器件模型。在亞毫米尺度的單晶光學(xué)器件范圍內(nèi)，通過(guò)調(diào)變不同位置和空間取向的三維操作式編碼，結(jié)合具有不同發(fā)光色域的光譜讀出式編碼，實(shí)現(xiàn)了高通量、多通路、多模式的全色域發(fā)光顏色可編碼性與可讀出性。
中山大學(xué)
2021-04-13
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構(gòu)筑近紅外發(fā)射的超分子人工光捕獲體系
東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院青年教師陳旭漫博士在國(guó)際頂級(jí)期刊《Angewandte Chemie（德國(guó)應(yīng)用化學(xué)）》上發(fā)表題為“Efficient Near-Infrared Emissive Artificial Supramolecular Light-Harvesting System for Imaging in Golgi Apparatus”的學(xué)術(shù)論文。光捕獲過(guò)程作為將自然光進(jìn)行捕獲、能量轉(zhuǎn)化并利用的步驟，是植物光合作用中第一個(gè)也是十分重要的過(guò)程。構(gòu)筑人工光捕獲體系對(duì)于光能的利用具有重要意義，但目前構(gòu)筑具有高效人工光捕獲體系仍存在很大挑戰(zhàn)。東南大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)利用“杯芳烴誘導(dǎo)聚集”策略，設(shè)計(jì)合成兩親磺化杯芳烴和陽(yáng)離子型萘基吡啶衍生物作為熒光給體在水溶液中自組裝，并引入尼羅藍(lán)作為熒光受體分子，成功構(gòu)筑了近紅外發(fā)射的超分子人工光捕獲體系。
東南大學(xué)
2021-04-11
宏觀超分子自組裝鈾分離的新方法
低碳排放的核能被認(rèn)為是解決世界日益增長(zhǎng)的清潔能源需求最有希望的方案之一。鈾是生產(chǎn)核能的重要原料，其分離和提純引起了研究者們的廣泛興趣。溶劑萃取是目前最成熟的鈾分離和提純技術(shù)。然而傳統(tǒng)的萃取流程步驟較多，需要進(jìn)行反萃和進(jìn)一步濃縮等后續(xù)處理才能達(dá)到最終分離富集目標(biāo)金屬離子的目的。由此帶來(lái)一個(gè)棘手的問(wèn)題，即傳統(tǒng)的萃取往往伴隨著大量的有機(jī)廢液甚至放射性廢液產(chǎn)生，這些廢物如不能得到妥善處理和處置，將給環(huán)境帶來(lái)巨大的潛在威脅。 宏觀超分子自組裝（Macroscopic supramolecular assembly, MSA）是超分子化學(xué)的研究前沿。要實(shí)現(xiàn)宏觀尺度的超分子自組裝，有兩個(gè)必須滿足的條件：第一，組裝模塊之間要有分子間相互作用力；第二，要有持續(xù)的驅(qū)動(dòng)力推動(dòng)這些組裝模塊相互靠近，使他們的距離達(dá)到納米尺度以下，讓大量的分子間相互作用力能夠發(fā)生，從而實(shí)現(xiàn)宏觀自組裝。馬朗戈尼效應(yīng)(Marangoni effect)是實(shí)現(xiàn)宏觀尺度超分子自組裝的一種理想的驅(qū)動(dòng)力。然而，表面張力梯度引起的馬朗戈尼效應(yīng)通常持續(xù)時(shí)間較短，導(dǎo)致組裝效率較低。
北京大學(xué)
2021-04-11
西安交大科研人員發(fā)現(xiàn)超分子手性產(chǎn)生新機(jī)制
超分子手性的自發(fā)產(chǎn)生與放大機(jī)理是當(dāng)前手性研究的一個(gè)重點(diǎn)與難點(diǎn)，對(duì)這一問(wèn)題的探索將推動(dòng)各類手性器件的構(gòu)筑，深化對(duì)生命體起源的理解，拓展超分子體系的研究前沿。
西安交通大學(xué)
2022-04-22