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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)形成無定形的白色沉淀物。通過自發(fā)的結(jié)塊過程，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{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)?；贒MF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 是一種水溶性的陽離子高分子，是通過水解聚丙烯酰胺 的羧基陰離子與陽離子高分子反應(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)單過程，制備得到了均一分散的二維正方形自組裝膠束。通過調(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是一種水溶性的陽離子高分子，是通過水解聚丙烯酰胺的羧基陰離子與陽離子高分子反應(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?；诔跏紗螌酉⊥罬OF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)?；诖?，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。由此帶來一個(gè)棘手的問題，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