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超分子薄膜構筑方法
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形成無定形的白色沉淀物。通過自發(fā)的結塊過程，沉淀中的分子可進一步發(fā)生重排運動，并使其由白色粉末狀的固體在短時間內轉變形成透明且可自支撐的薄膜材料。
北京大學
2021-04-11
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-有機層上懸掛配位的DMF分子，并進一步通過DMF間的范德華弱作用力層層堆疊，形成“范德華MOF”多層結構。基于DMF的動態(tài)配位活性，該獨特的金屬-有機多層MOF能實現層內穩(wěn)態(tài)和層間動態(tài)的有效平衡，并存在具有半導體發(fā)光特性的層間激子（exciton）發(fā)光和層內激基締合物（excimer）發(fā)光的雙通道發(fā)射。?發(fā)展了二維MOF設計和利用的新概念，將“自下而上”的金屬-有機配位組裝與“自上而下”的后合成形貌加工調控相結合，實現了超薄二維MOF的簡便、綠色、宏量制備的新方法，并為光學存儲器等應用建立了元器件模型。
中山大學
2021-04-13
配位超分子自組裝
實現了一系列光功能導向金屬-有機配位超分子材料的合理化模型設計與可控合成，探索了新型傳能與發(fā)光、光調制、光轉換的機理與機制，建立了獨特的光學應用器件模型。如利用配位鍵動態(tài)活性的后合成剝離策略，可逆轉換配位材料空間維度，獲得了具有層間/層內熒光調控開關特性的超薄2D配位發(fā)光材料 利用ESIPT多能級配體激發(fā)態(tài)過程，構筑了超快速專一性水分子光響應配合物薄膜器件，以及用于F離子、溫度、溶劑等的熒光探針材料 利用異質同晶配位特性和區(qū)域控制各向異性外延技術，獲得具有異質結超晶格的多稀土MOF單晶，實現多層次間隔色域可調發(fā)光，建立了光譜—空間編碼結合的單晶光學微器件、雙通道高等級編碼配合物材料、單金屬單相/多金屬單相配合物白光與混光材料
中山大學
2021-04-13
超分子化學調堵劑的應用技術
超分子調堵劑 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生成凝膠進行調剖堵水的，HCP 具有交聯效 果明顯，生產成本較低的優(yōu)勢。該技術從小試、中試，室內物模試驗到礦場試 驗，經過各階段試驗改進、不斷優(yōu)化，逐步形成了一套配合聚合物驅的應用技 術，具備了一定的推廣條件。
山東大學
2021-04-13
聚合物二維超分子自組裝
何鳳課題組以共軛聚合物PPV嵌段為成核嵌段設計合成了兩親性嵌段共聚物PPV-b-P2VP，以該嵌段共聚物為構筑單元，使其在異丙醇溶液中進行“溶解-降溫-陳化”這一簡單過程，制備得到了均一分散的二維正方形自組裝膠束。通過調節(jié)共聚物嵌段長度比和溶液濃度，可以實現對所得二維正方形自組裝結構的尺寸進行較為精確的調控。利用PPV嵌段良好的光學特性，對二維結構的組裝過程進行了追蹤表征，結合高分辨顯微鏡照片、SEAD、GIWAXS和分子動力學模擬，可以確認所得二維材料的非晶態(tài)以及PPV嵌段間的π-π相互作用對于二維正方形膠束形成的驅動作用。 本項研究采用非結晶手段成功實現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筑提供了新的思路，對于聚合物二維自組裝的研究有著重要的貢獻。同時，通過簡單手段獲得的二維正方形軟材料，有著良好的光學和電學特性，是一種可以預見的具有潛在應用價值的功能微納材料。
南方科技大學
2021-04-13
超分子化學調堵劑的應用技術
超分子調堵劑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生成凝膠進行調剖堵水的，HCP具有交聯效果明顯，生產成本較低的優(yōu)勢。該技術從小試、中試，室內物模試驗到礦場試驗，經過各階段試驗改進、不斷優(yōu)化，逐步形成了一套配合聚合物驅的應用技術，具備了一定的推廣條件。
山東大學
2021-04-14
取得配位超分子自組裝新進展
以單層稀土MOF作為晶種，通過不同稀土離子MOF的異質同晶特性和液相各向異性外延生長策略，構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，并實現了獨特的光譜編碼和空間編碼結合的三維微區(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晶特性，其在不同晶面呈現生長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程有序單晶結構的同時，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，表現出核殼或條帶狀間隔區(qū)域多色發(fā)光。利用微區(qū)熒光探測技術，通過改變多層次異核稀土MOF單晶的位置或角度，可分別實現基于不同層稀土MOF的紅、綠、藍等三基色發(fā)光，以及基于不同層間、不同入射和發(fā)射光路間組合調控的全色域多色發(fā)光和白光。同時，上述異核多稀土單晶MOF的組裝和調光特性亦可在近紅外發(fā)光的稀土離子間實現。基于此，進一步建立了一種獨特的光譜編碼與空間編碼相結合的三維微區(qū)編碼器件模型。在亞毫米尺度的單晶光學器件范圍內，通過調變不同位置和空間取向的三維操作式編碼，結合具有不同發(fā)光色域的光譜讀出式編碼，實現了高通量、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
2021-04-13
構筑近紅外發(fā)射的超分子人工光捕獲體系
東南大學化學化工學院青年教師陳旭漫博士在國際頂級期刊《Angewandte Chemie（德國應用化學）》上發(fā)表題為“Efficient Near-Infrared Emissive Artificial Supramolecular Light-Harvesting System for Imaging in Golgi Apparatus”的學術論文。光捕獲過程作為將自然光進行捕獲、能量轉化并利用的步驟，是植物光合作用中第一個也是十分重要的過程。構筑人工光捕獲體系對于光能的利用具有重要意義，但目前構筑具有高效人工光捕獲體系仍存在很大挑戰(zhàn)。東南大學研究團隊利用“杯芳烴誘導聚集”策略，設計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，并引入尼羅藍作為熒光受體分子，成功構筑了近紅外發(fā)射的超分子人工光捕獲體系。
東南大學
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為是解決世界日益增長的清潔能源需求最有希望的方案之一。鈾是生產核能的重要原料，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。然而傳統的萃取流程步驟較多，需要進行反萃和進一步濃縮等后續(xù)處理才能達到最終分離富集目標金屬離子的目的。由此帶來一個棘手的問題，即傳統的萃取往往伴隨著大量的有機廢液甚至放射性廢液產生，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）是超分子化學的研究前沿。要實現宏觀尺度的超分子自組裝，有兩個必須滿足的條件：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)的驅動力推動這些組裝模塊相互靠近，使他們的距離達到納米尺度以下，讓大量的分子間相互作用力能夠發(fā)生，從而實現宏觀自組裝。馬朗戈尼效應(Marangoni effect)是實現宏觀尺度超分子自組裝的一種理想的驅動力。然而，表面張力梯度引起的馬朗戈尼效應通常持續(xù)時間較短，導致組裝效率較低。
北京大學
2021-04-11
西安交大科研人員發(fā)現超分子手性產生新機制
超分子手性的自發(fā)產生與放大機理是當前手性研究的一個重點與難點，對這一問題的探索將推動各類手性器件的構筑，深化對生命體起源的理解，拓展超分子體系的研究前沿。
西安交通大學
2022-04-22