
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,研究(jiu)成(cheng)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(wei)題分別(bie)發表(biao)于國(guo)際頂級期(qi)刊(kan)J. Am. Chem. Soc.和Chem. Commun.上。論文的(de)第(di)(di)一作者均為(wei)劉曉院博士,通訊(xun)作者為(wei)李靜教(jiao)授,深圳職業技術學院霍夫曼(man)先進材料(liao)研究(jiu)院為(wei)第(di)(di)一署名單(dan)位。兩篇論文并分別(bie)選為(wei)當月期(qi)刊(kan)的(de)封底和內封面(mian)文章。
金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)材(cai)(cai)料(liao)自2009年首次用于(yu)白光(guang)(guang)(guang)發射(she)以(yi)來,由于(yu)其易于(yu)調控的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)、組成及多孔(kong)性(xing)而在發光(guang)(guang)(guang)領域得(de)到了廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)。目前,基(ji)于(yu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)材(cai)(cai)料(liao)用于(yu)白光(guang)(guang)(guang)發射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發光(guang)(guang)(guang)源主要(yao)有(you):有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)配體(ti)(ti)、金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子(zi)或(huo)團簇(cu)以(yi)及包(bao)覆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)。其中,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)與客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)(如(ru)熒光(guang)(guang)(guang)分子(zi)與量子(zi)點)形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao),結(jie)合(he)(he)了金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多孔(kong)性(xing)等優(you)勢與客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發光(guang)(guang)(guang)性(xing)質及多樣性(xing)。在目前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)中,該類(lei)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成通常是將前期合(he)(he)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微米尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)化合(he)(he)物樣品(pin)浸泡(pao)到含有(you)客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶液中,通過擴散法制(zhi)將其包(bao)覆在金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)道中。通過該方法雖然可以(yi)獲得(de)高性(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發光(guang)(guang)(guang)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao),但是對客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)種類(lei)有(you)一定程度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸要(yao)求,并且微米級(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)顆粒也將限制(zhi)其用于(yu)后期器(qi)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)備。

在(zai)該(gai)研(yan)究(jiu)(jiu)中(zhong),李靜(jing)教授(shou)團隊(dui)在(zai)合(he)(he)(he)成納(na)米尺寸(cun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬有(you)機(ji)框(kuang)架(jia)(jia)(ZIF-8與(yu)UiO-66)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時原位(wei)將客體(ti)(ti)分(fen)子(zi)(zi)(zi)包(bao)裹其(qi)中(zhong),從(cong)而得到了(le)不同(tong)發(fa)光(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)米復合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料。所選(xuan)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)客體(ti)(ti)分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸(cun)大(da)于所用(yong)金屬有(you)機(ji)框(kuang)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔窗而與(yu)其(qi)孔徑大(da)小匹配,從(cong)而保證客體(ti)(ti)分(fen)子(zi)(zi)(zi)不會通過擴(kuo)散而泄(xie)漏(lou)。白(bai)(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)可(ke)以(yi)通過用(yong)藍光(guang)(guang)(guang)激(ji)發(fa)具有(you)黃光(guang)(guang)(guang)發(fa)光(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)米復合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料或用(yong)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)激(ji)發(fa)含(han)有(you)紅(hong)、綠(lv)、藍發(fa)光(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)米尺寸(cun)復合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料獲得。其(qi)中(zhong),三種(zhong)(zhong)復合(he)(he)(he)物模型(xing)可(ke)用(yong)于實現(xian)紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)激(ji)發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)發(fa)射,分(fen)別為多(duo)(duo)相(xiang)(xiang)單層(ceng)、單相(xiang)(xiang)單層(ceng)與(yu)單相(xiang)(xiang)多(duo)(duo)層(ceng)復合(he)(he)(he)物。通過精確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)控合(he)(he)(he)成材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比例(li)與(yu)包(bao)裹熒光(guang)(guang)(guang)分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度可(ke)以(yi)獲得高性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)。為了(le)進一(yi)步降(jiang)低客體(ti)(ti)分(fen)子(zi)(zi)(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作用(yong),多(duo)(duo)種(zhong)(zhong)客體(ti)(ti)分(fen)子(zi)(zi)(zi)被包(bao)裹在(zai)多(duo)(duo)殼層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬有(you)機(ji)框(kuang)架(jia)(jia)中(zhong),未包(bao)裹客體(ti)(ti)分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬有(you)機(ji)框(kuang)架(jia)(jia)層(ceng)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減弱了(le)客體(ti)(ti)分(fen)子(zi)(zi)(zi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作用(yong)。該(gai)研(yan)究(jiu)(jiu)為合(he)(he)(he)成基于金屬有(you)機(ji)框(kuang)架(jia)(jia)與(yu)客體(ti)(ti)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)米復合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料用(yong)于白(bai)(bai)(bai)光(guang)(guang)(guang)發(fa)射提供了(le)新(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)思路。
2018年1月,深(shen)職(zhi)院(yuan)與諾貝爾化學獎(jiang)得主、美國(guo)(guo)康奈爾大(da)學教授羅德·霍夫曼領(ling)軍的團隊簽約共建(jian)霍夫曼先進材(cai)(cai)料(liao)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)。該研(yan)(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)致力于研(yan)(yan)(yan)發新型功能材(cai)(cai)料(liao),并重點開(kai)拓材(cai)(cai)料(liao)在節能技術(shu)、新能源及可再生(sheng)能源領(ling)域(yu)的性能和(he)(he)應(ying)用,推動深(shen)圳(zhen)在新能源新材(cai)(cai)料(liao)領(ling)域(yu)的應(ying)用基礎研(yan)(yan)(yan)究(jiu)和(he)(he)產(chan)業(ye)(ye)發展,為深(shen)圳(zhen)相關(guan)(guan)產(chan)業(ye)(ye)共性技術(shu)和(he)(he)關(guan)(guan)鍵技術(shu)研(yan)(yan)(yan)發提(ti)供技術(shu)支持。研(yan)(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)現有科(ke)(ke)研(yan)(yan)(yan)、辦(ban)公場地2500平方(fang)米,下設理論計(ji)算實驗(yan)室、材(cai)(cai)料(liao)研(yan)(yan)(yan)發實驗(yan)室、器件產(chan)業(ye)(ye)化實驗(yan)室。自(zi)2018年成立以來,研(yan)(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)已發表JCR一區(qu)學術(shu)論文(wen)15篇(pian),包括Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.,Adv. Mater.,等國(guo)(guo)際(ji)頂級期刊,承擔各級科(ke)(ke)研(yan)(yan)(yan)項目9項(包括國(guo)(guo)家項目3項)。
(霍夫曼先進材料研究院 劉(liu)曉院)