我校霍夫曼先進材料研究院李靜教授團隊在金屬有機框架材料用于白光發射的研究課題中取得新進展。

目(mu)前，研(yan)(yan)究成果以“Three Models To Encapsulate Multicomponent Dyes into Nanocrystal Pores: A New Strategy for Generating High-Quality White Light”和“Encapsulation of yellow phosphors into nanocrystalline metal–organic frameworks for blue-excitable white light emission”為題分別發表于國(guo)際頂級期(qi)刊(kan)J. Am. Chem. Soc.和Chem. Commun.上。論(lun)文的第一(yi)作(zuo)(zuo)者均(jun)為劉曉院博士，通訊作(zuo)(zuo)者為李靜教授(shou)，深圳(zhen)職業(ye)技(ji)術(shu)學院霍(huo)夫曼(man)先(xian)進材料研(yan)(yan)究院為第一(yi)署名單位。兩(liang)篇(pian)論(lun)文并(bing)分別選為當月期(qi)刊(kan)的封(feng)底(di)和內封(feng)面文章。

金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機框(kuang)(kuang)架(jia)材料(liao)(liao)(liao)(liao)自2009年首次用于(yu)(yu)白光(guang)(guang)發(fa)射(she)以(yi)來，由(you)于(yu)(yu)其(qi)易于(yu)(yu)調(diao)控(kong)的(de)(de)(de)結構(gou)、組成(cheng)及多孔(kong)性而在發(fa)光(guang)(guang)領(ling)域得(de)到(dao)了廣泛的(de)(de)(de)研究。目前(qian)，基于(yu)(yu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機框(kuang)(kuang)架(jia)材料(liao)(liao)(liao)(liao)用于(yu)(yu)白光(guang)(guang)發(fa)射(she)的(de)(de)(de)發(fa)光(guang)(guang)源主要有：有機配體、金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子或(huo)團簇以(yi)及包(bao)覆(fu)(fu)的(de)(de)(de)客(ke)(ke)體材料(liao)(liao)(liao)(liao)。其(qi)中(zhong)，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機框(kuang)(kuang)架(jia)與客(ke)(ke)體材料(liao)(liao)(liao)(liao)（如熒光(guang)(guang)分子與量子點(dian)）形成(cheng)的(de)(de)(de)復(fu)合(he)材料(liao)(liao)(liao)(liao)，結合(he)了金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機框(kuang)(kuang)架(jia)的(de)(de)(de)多孔(kong)性等(deng)優勢與客(ke)(ke)體材料(liao)(liao)(liao)(liao)優良的(de)(de)(de)發(fa)光(guang)(guang)性質及多樣(yang)性。在目前(qian)的(de)(de)(de)研究中(zhong)，該(gai)類(lei)復(fu)合(he)材料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)合(he)成(cheng)通常是(shi)將前(qian)期(qi)合(he)成(cheng)的(de)(de)(de)微米(mi)尺(chi)寸的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機框(kuang)(kuang)架(jia)化合(he)物樣(yang)品浸(jin)泡(pao)到(dao)含(han)有客(ke)(ke)體材料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)溶液中(zhong)，通過擴散法制將其(qi)包(bao)覆(fu)(fu)在金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機框(kuang)(kuang)架(jia)的(de)(de)(de)孔(kong)道中(zhong)。通過該(gai)方法雖然可以(yi)獲得(de)高(gao)性能(neng)的(de)(de)(de)發(fa)光(guang)(guang)復(fu)合(he)材料(liao)(liao)(liao)(liao)，但是(shi)對客(ke)(ke)體材料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)種類(lei)有一定程度的(de)(de)(de)尺(chi)寸要求，并且微米(mi)級的(de)(de)(de)復(fu)合(he)材料(liao)(liao)(liao)(liao)顆(ke)粒也將限制其(qi)用于(yu)(yu)后期(qi)器件的(de)(de)(de)制備。

在(zai)該(gai)研(yan)究(jiu)中，李(li)靜教授(shou)團隊在(zai)合(he)成納米(mi)尺(chi)(chi)寸(cun)的(de)(de)金(jin)(jin)屬有(you)(you)機(ji)(ji)框架(ZIF-8與UiO-66)的(de)(de)同時(shi)原位(wei)將(jiang)客(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)包(bao)裹其(qi)(qi)中，從而(er)(er)得到了(le)(le)不同發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)性(xing)質(zhi)的(de)(de)納米(mi)復合(he)材(cai)料(liao)(liao)。所選用(yong)的(de)(de)客(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)尺(chi)(chi)寸(cun)大于所用(yong)金(jin)(jin)屬有(you)(you)機(ji)(ji)框架的(de)(de)孔(kong)窗而(er)(er)與其(qi)(qi)孔(kong)徑大小(xiao)匹配(pei)，從而(er)(er)保證客(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)不會通過擴散而(er)(er)泄漏。白光(guang)(guang)(guang)可以通過用(yong)藍光(guang)(guang)(guang)激(ji)發(fa)(fa)具(ju)有(you)(you)黃光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)性(xing)質(zhi)的(de)(de)納米(mi)復合(he)材(cai)料(liao)(liao)或用(yong)紫外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)激(ji)發(fa)(fa)含(han)有(you)(you)紅、綠、藍發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)性(xing)質(zhi)的(de)(de)納米(mi)尺(chi)(chi)寸(cun)復合(he)材(cai)料(liao)(liao)獲得。其(qi)(qi)中，三種復合(he)物模型可用(yong)于實(shi)現紫外(wai)(wai)光(guang)(guang)(guang)激(ji)發(fa)(fa)的(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射，分(fen)(fen)別(bie)為多(duo)相(xiang)單層(ceng)(ceng)、單相(xiang)單層(ceng)(ceng)與單相(xiang)多(duo)層(ceng)(ceng)復合(he)物。通過精(jing)確的(de)(de)調控(kong)合(he)成材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)比例與包(bao)裹熒光(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)濃度可以獲得高(gao)性(xing)能的(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)。為了(le)(le)進一步(bu)降(jiang)低客(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間(jian)的(de)(de)相(xiang)互作用(yong)，多(duo)種客(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)被(bei)包(bao)裹在(zai)多(duo)殼層(ceng)(ceng)的(de)(de)金(jin)(jin)屬有(you)(you)機(ji)(ji)框架中，未包(bao)裹客(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)(de)金(jin)(jin)屬有(you)(you)機(ji)(ji)框架層(ceng)(ceng)有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)減(jian)弱(ruo)了(le)(le)客(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)間(jian)的(de)(de)相(xiang)互作用(yong)。該(gai)研(yan)究(jiu)為合(he)成基(ji)于金(jin)(jin)屬有(you)(you)機(ji)(ji)框架與客(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)(ti)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)納米(mi)復合(he)材(cai)料(liao)(liao)用(yong)于白光(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射提供了(le)(le)新的(de)(de)思路。

2018年1月，深(shen)(shen)職(zhi)院(yuan)與(yu)諾貝爾(er)化(hua)學獎得主、美國(guo)康奈(nai)爾(er)大學教(jiao)授羅德·霍夫曼領(ling)軍的團隊簽約共建霍夫曼先進材(cai)(cai)料(liao)(liao)研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)。該研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)致力于研(yan)(yan)發(fa)(fa)新(xin)(xin)型功能(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao)(liao)，并重點開拓(tuo)材(cai)(cai)料(liao)(liao)在(zai)節能(neng)(neng)技(ji)術(shu)、新(xin)(xin)能(neng)(neng)源及可再生能(neng)(neng)源領(ling)域的性能(neng)(neng)和應用(yong)，推動(dong)深(shen)(shen)圳在(zai)新(xin)(xin)能(neng)(neng)源新(xin)(xin)材(cai)(cai)料(liao)(liao)領(ling)域的應用(yong)基(ji)礎研(yan)(yan)究(jiu)和產業發(fa)(fa)展，為深(shen)(shen)圳相關產業共性技(ji)術(shu)和關鍵技(ji)術(shu)研(yan)(yan)發(fa)(fa)提供技(ji)術(shu)支(zhi)持。研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)現有科(ke)研(yan)(yan)、辦公場地(di)2500平方(fang)米(mi)，下設(she)理論計算實驗(yan)(yan)室、材(cai)(cai)料(liao)(liao)研(yan)(yan)發(fa)(fa)實驗(yan)(yan)室、器件(jian)產業化(hua)實驗(yan)(yan)室。自2018年成立以(yi)來，研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)已(yi)發(fa)(fa)表JCR一區學術(shu)論文(wen)15篇(pian)，包括Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.，Adv. Mater.,等國(guo)際(ji)頂級期刊(kan)，承擔(dan)各(ge)級科(ke)研(yan)(yan)項(xiang)(xiang)(xiang)目9項(xiang)(xiang)(xiang)（包括國(guo)家項(xiang)(xiang)(xiang)目3項(xiang)(xiang)(xiang)）。

（霍夫曼先進(jin)材料研究院 劉曉院）