福建物構(gòu)所功能MOF薄膜材料研究獲系列進展

　　功能復(fù)合薄膜材料的高效、經(jīng)濟制備是當(dāng)前新型薄膜材料研發(fā)的難題之一，尤其是光功能復(fù)合薄膜的制備和應(yīng)用還需要大力發(fā)展。

　　最近，中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點實驗室研究員張健領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊成功合成了負載超小碳納米點陣的光學(xué)MOF薄膜材料。碳納米點（CDs）由于其高化學(xué)穩(wěn)定性、低毒性、良好的生物兼容性和優(yōu)異的光物理性能，在催化、熒光、傳感和生物成像等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景。該研究團隊創(chuàng)新性地利用了MOF材料和葡萄糖分子在碳化溫度上的顯著差異，去實現(xiàn)碳納米點與MOF材料的復(fù)合。一般MOF材料的碳化溫度需超過500攝氏度，而葡萄糖分子的碳化溫度卻在200攝氏度左右。因此，負載葡萄糖分子的MOF材料在200攝氏度下保持骨架結(jié)構(gòu)不變，但是葡萄糖被碳化行為限制在MOF孔中的碳納米點，從而獲得分散均一的CDs@MOF復(fù)合材料。碳納米點的尺寸可以通過選擇擁有不同孔結(jié)構(gòu)的MOFs去調(diào)控。制備的碳納米點負載型MOF薄膜不僅具有良好的形貌和光學(xué)透明度，而且表現(xiàn)出波段可調(diào)的光致發(fā)光效應(yīng)和光限幅效應(yīng)。該研究工作實現(xiàn)了超小碳納米點陣在MOF模板中的可控合成，并發(fā)展了新型CDs@MOF復(fù)合光限幅材料，發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, DOI: 10.1002/anie.201702162）。

　　同期，該研究團隊制備了能夠高效選擇性檢測揮發(fā)性有機物的卟啉基PIZA-1薄膜材料（Small, 2017, 1, 1604035），探索了MOF薄膜的生長取向、厚度、修飾基底等因素對MOF薄膜性能的影響，開發(fā)了一系列具有手性拆分功能和催化功能的薄膜材料（Chem. Commun., 2017, 53, 1470；ACS Appl. Mater. Interfaces, 2017, 9, 7259；Inorg. Chem., 2017, 56, 3526；Nanoscale 2017, DOI:10.1039/C7NR02284K）。

　　該研究獲得中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項（B類）、國家基金委“無機-有機雜化功能材料”創(chuàng)新群體、國家杰出青年基金、國家自然科學(xué)基金青年項目、福建省自然基金面上項目以及結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點實驗室優(yōu)秀青年課題（谷志剛）的資助。