
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。
目前,研究(jiu)成(cheng)果(guo)以“Three Models To Encapsulate Multicomponent Dyes into Nanocrystal Pores: A New Strategy for Generating High-Quality White Light”和(he)(he)“Encapsulation of yellow phosphors into nanocrystalline metal–organic frameworks for blue-excitable white light emission”為題(ti)分別發表于國際(ji)頂級期刊J. Am. Chem. Soc.和(he)(he)Chem. Commun.上(shang)。論文(wen)(wen)的第一(yi)(yi)作(zuo)者(zhe)均為劉(liu)曉院(yuan)博士,通訊作(zuo)者(zhe)為李靜教授,深圳(zhen)職業技術學院(yuan)霍夫曼先進材料研究(jiu)院(yuan)為第一(yi)(yi)署名單位。兩篇論文(wen)(wen)并分別選(xuan)為當月期刊的封底和(he)(he)內封面文(wen)(wen)章(zhang)。
金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)自2009年首次用(yong)(yong)于(yu)白光(guang)(guang)發(fa)射以來,由(you)于(yu)其易于(yu)調控的(de)(de)結(jie)構、組(zu)成(cheng)(cheng)及多(duo)(duo)孔(kong)(kong)性而在(zai)發(fa)光(guang)(guang)領域得到了廣(guang)泛的(de)(de)研究。目前(qian)(qian),基于(yu)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)用(yong)(yong)于(yu)白光(guang)(guang)發(fa)射的(de)(de)發(fa)光(guang)(guang)源(yuan)主要有(you)(you)(you):有(you)(you)(you)機配(pei)體(ti)(ti)、金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)離(li)子或團(tuan)簇以及包(bao)(bao)覆的(de)(de)客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。其中(zhong),金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)與(yu)客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(如熒光(guang)(guang)分子與(yu)量(liang)子點(dian))形成(cheng)(cheng)的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao),結(jie)合(he)了金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)的(de)(de)多(duo)(duo)孔(kong)(kong)性等優勢與(yu)客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)優良的(de)(de)發(fa)光(guang)(guang)性質(zhi)及多(duo)(duo)樣(yang)性。在(zai)目前(qian)(qian)的(de)(de)研究中(zhong),該類復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)通常是(shi)將前(qian)(qian)期合(he)成(cheng)(cheng)的(de)(de)微米尺寸的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)化(hua)合(he)物樣(yang)品(pin)浸泡到含有(you)(you)(you)客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)溶液中(zhong),通過擴散法(fa)制將其包(bao)(bao)覆在(zai)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)的(de)(de)孔(kong)(kong)道中(zhong)。通過該方法(fa)雖然可以獲得高性能(neng)的(de)(de)發(fa)光(guang)(guang)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao),但是(shi)對客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)種類有(you)(you)(you)一定程(cheng)度的(de)(de)尺寸要求,并且微米級的(de)(de)復(fu)(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)顆粒也將限制其用(yong)(yong)于(yu)后期器件的(de)(de)制備。

在該研究中,李靜教授團隊在合(he)(he)(he)成(cheng)納(na)米尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)有機框(kuang)架(ZIF-8與(yu)UiO-66)的(de)(de)(de)(de)同時原(yuan)位將客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)包(bao)裹其(qi)中,從(cong)而(er)得到(dao)了(le)不(bu)同發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)性(xing)質的(de)(de)(de)(de)納(na)米復(fu)合(he)(he)(he)材料(liao)(liao)。所選用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)大于所用(yong)(yong)(yong)金(jin)屬(shu)有機框(kuang)架的(de)(de)(de)(de)孔窗而(er)與(yu)其(qi)孔徑大小(xiao)匹配,從(cong)而(er)保(bao)證客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)不(bu)會(hui)通(tong)過擴散而(er)泄漏。白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)可(ke)(ke)以通(tong)過用(yong)(yong)(yong)藍光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)發(fa)(fa)具有黃光(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)性(xing)質的(de)(de)(de)(de)納(na)米復(fu)合(he)(he)(he)材料(liao)(liao)或用(yong)(yong)(yong)紫外光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)發(fa)(fa)含有紅、綠(lv)、藍發(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)性(xing)質的(de)(de)(de)(de)納(na)米尺(chi)寸(cun)復(fu)合(he)(he)(he)材料(liao)(liao)獲(huo)得。其(qi)中,三種復(fu)合(he)(he)(he)物模型可(ke)(ke)用(yong)(yong)(yong)于實現紫外光(guang)(guang)(guang)(guang)激(ji)(ji)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she),分(fen)(fen)(fen)別為多(duo)相(xiang)(xiang)單(dan)層、單(dan)相(xiang)(xiang)單(dan)層與(yu)單(dan)相(xiang)(xiang)多(duo)層復(fu)合(he)(he)(he)物。通(tong)過精確的(de)(de)(de)(de)調控(kong)合(he)(he)(he)成(cheng)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)比(bi)例與(yu)包(bao)裹熒光(guang)(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)濃度可(ke)(ke)以獲(huo)得高性(xing)能的(de)(de)(de)(de)白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)。為了(le)進(jin)一步降低客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作(zuo)用(yong)(yong)(yong),多(duo)種客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)被包(bao)裹在多(duo)殼層的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)有機框(kuang)架中,未(wei)包(bao)裹客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)有機框(kuang)架層有效的(de)(de)(de)(de)減弱了(le)客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)間的(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。該研究為合(he)(he)(he)成(cheng)基于金(jin)屬(shu)有機框(kuang)架與(yu)客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)納(na)米復(fu)合(he)(he)(he)材料(liao)(liao)用(yong)(yong)(yong)于白(bai)光(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)提供了(le)新的(de)(de)(de)(de)思路。
2018年1月,深(shen)職院(yuan)(yuan)(yuan)與(yu)諾貝爾化學(xue)獎得(de)主、美(mei)國(guo)康奈爾大(da)學(xue)教授羅德·霍夫(fu)曼領軍的團隊簽約共建霍夫(fu)曼先進(jin)材料(liao)研(yan)(yan)(yan)(yan)究院(yuan)(yuan)(yuan)。該研(yan)(yan)(yan)(yan)究院(yuan)(yuan)(yuan)致力于研(yan)(yan)(yan)(yan)發新(xin)(xin)型功能(neng)材料(liao),并重點開(kai)拓材料(liao)在節能(neng)技(ji)術、新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)及可再生能(neng)源(yuan)領域的性能(neng)和應用,推動深(shen)圳在新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)新(xin)(xin)材料(liao)領域的應用基(ji)礎研(yan)(yan)(yan)(yan)究和產業發展,為深(shen)圳相關(guan)產業共性技(ji)術和關(guan)鍵技(ji)術研(yan)(yan)(yan)(yan)發提供技(ji)術支持。研(yan)(yan)(yan)(yan)究院(yuan)(yuan)(yuan)現有科研(yan)(yan)(yan)(yan)、辦公場地2500平(ping)方米(mi),下設(she)理(li)論計算實(shi)驗(yan)(yan)室(shi)、材料(liao)研(yan)(yan)(yan)(yan)發實(shi)驗(yan)(yan)室(shi)、器件產業化實(shi)驗(yan)(yan)室(shi)。自2018年成立以來,研(yan)(yan)(yan)(yan)究院(yuan)(yuan)(yuan)已(yi)發表JCR一區學(xue)術論文15篇,包括Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.,Adv. Mater.,等國(guo)際頂級期刊(kan),承擔各級科研(yan)(yan)(yan)(yan)項目9項(包括國(guo)家項目3項)。
(霍夫曼先進材料研究院(yuan) 劉曉院(yuan))