
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,研究成果以“Three Models To Encapsulate Multicomponent Dyes into Nanocrystal Pores: A New Strategy for Generating High-Quality White Light”和(he)“Encapsulation of yellow phosphors into nanocrystalline metal–organic frameworks for blue-excitable white light emission”為題分(fen)別發表于國際頂級期刊J. Am. Chem. Soc.和(he)Chem. Commun.上。論文的第一(yi)作者均為劉曉院博士,通訊(xun)作者為李靜教授,深圳(zhen)職業技術(shu)學院霍夫曼先(xian)進材(cai)料研究院為第一(yi)署名單(dan)位。兩篇論文并分(fen)別選為當月期刊的封底(di)和(he)內封面(mian)文章(zhang)。
金(jin)(jin)(jin)(jin)屬有(you)(you)(you)機(ji)框架(jia)(jia)材(cai)料(liao)(liao)自2009年首次(ci)用(yong)于白光(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)以(yi)來,由于其(qi)(qi)易(yi)于調控(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構、組成及(ji)(ji)多(duo)孔性(xing)(xing)而在(zai)發(fa)(fa)光(guang)(guang)領域得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究。目(mu)前,基于金(jin)(jin)(jin)(jin)屬有(you)(you)(you)機(ji)框架(jia)(jia)材(cai)料(liao)(liao)用(yong)于白光(guang)(guang)發(fa)(fa)射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)光(guang)(guang)源主要有(you)(you)(you):有(you)(you)(you)機(ji)配體、金(jin)(jin)(jin)(jin)屬離子或團簇以(yi)及(ji)(ji)包覆的(de)(de)(de)(de)(de)(de)客體材(cai)料(liao)(liao)。其(qi)(qi)中(zhong),金(jin)(jin)(jin)(jin)屬有(you)(you)(you)機(ji)框架(jia)(jia)與(yu)客體材(cai)料(liao)(liao)(如熒(ying)光(guang)(guang)分子與(yu)量子點(dian))形成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合(he)材(cai)料(liao)(liao),結(jie)合(he)了(le)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬有(you)(you)(you)機(ji)框架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)孔性(xing)(xing)等優勢與(yu)客體材(cai)料(liao)(liao)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)光(guang)(guang)性(xing)(xing)質及(ji)(ji)多(duo)樣性(xing)(xing)。在(zai)目(mu)前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究中(zhong),該(gai)類復合(he)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成通(tong)常是(shi)將(jiang)(jiang)前期合(he)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微米尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬有(you)(you)(you)機(ji)框架(jia)(jia)化合(he)物樣品(pin)浸(jin)泡到(dao)含有(you)(you)(you)客體材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶液中(zhong),通(tong)過(guo)擴(kuo)散法制將(jiang)(jiang)其(qi)(qi)包覆在(zai)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬有(you)(you)(you)機(ji)框架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔道(dao)中(zhong)。通(tong)過(guo)該(gai)方法雖然(ran)可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)高性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)光(guang)(guang)復合(he)材(cai)料(liao)(liao),但是(shi)對客體材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)種類有(you)(you)(you)一(yi)定程度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸要求,并且微米級的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復合(he)材(cai)料(liao)(liao)顆粒也將(jiang)(jiang)限制其(qi)(qi)用(yong)于后期器件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制備。

在(zai)該(gai)(gai)研(yan)(yan)究中(zhong)(zhong),李靜(jing)教授團隊在(zai)合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)納(na)(na)米(mi)尺(chi)(chi)寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)(ZIF-8與(yu)(yu)UiO-66)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同時原位將客體(ti)分(fen)子(zi)(zi)包(bao)裹(guo)(guo)(guo)其(qi)中(zhong)(zhong),從而(er)(er)得到了不(bu)同發光(guang)(guang)性(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)復合(he)(he)(he)(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)。所(suo)(suo)選用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)客體(ti)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺(chi)(chi)寸大于(yu)(yu)所(suo)(suo)用金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔窗而(er)(er)與(yu)(yu)其(qi)孔徑大小匹(pi)配,從而(er)(er)保證客體(ti)分(fen)子(zi)(zi)不(bu)會通過擴散而(er)(er)泄漏。白光(guang)(guang)可以通過用藍(lan)光(guang)(guang)激(ji)發具有(you)黃光(guang)(guang)發光(guang)(guang)性(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)復合(he)(he)(he)(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)或用紫外光(guang)(guang)激(ji)發含(han)有(you)紅、綠、藍(lan)發光(guang)(guang)性(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)尺(chi)(chi)寸復合(he)(he)(he)(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)獲得。其(qi)中(zhong)(zhong),三種復合(he)(he)(he)(he)(he)物模(mo)型可用于(yu)(yu)實(shi)現紫外光(guang)(guang)激(ji)發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白光(guang)(guang)發射,分(fen)別為(wei)多(duo)相(xiang)單(dan)層(ceng)、單(dan)相(xiang)單(dan)層(ceng)與(yu)(yu)單(dan)相(xiang)多(duo)層(ceng)復合(he)(he)(he)(he)(he)物。通過精確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調控合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)例與(yu)(yu)包(bao)裹(guo)(guo)(guo)熒光(guang)(guang)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度可以獲得高性(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白光(guang)(guang)。為(wei)了進一步(bu)降低客體(ti)分(fen)子(zi)(zi)之間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)(hu)作用,多(duo)種客體(ti)分(fen)子(zi)(zi)被包(bao)裹(guo)(guo)(guo)在(zai)多(duo)殼層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)中(zhong)(zhong),未包(bao)裹(guo)(guo)(guo)客體(ti)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)層(ceng)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減弱了客體(ti)分(fen)子(zi)(zi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)(hu)作用。該(gai)(gai)研(yan)(yan)究為(wei)合(he)(he)(he)(he)(he)成(cheng)基于(yu)(yu)金(jin)(jin)屬(shu)有(you)機框(kuang)(kuang)架(jia)與(yu)(yu)客體(ti)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)復合(he)(he)(he)(he)(he)材(cai)料(liao)(liao)用于(yu)(yu)白光(guang)(guang)發射提供了新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)思路。
2018年1月,深職(zhi)院(yuan)與(yu)諾貝爾(er)化(hua)學獎得主、美國(guo)康奈爾(er)大學教(jiao)授羅德·霍夫曼(man)領軍的(de)(de)團(tuan)隊簽約共建霍夫曼(man)先(xian)進材(cai)(cai)料(liao)研(yan)(yan)究院(yuan)。該研(yan)(yan)究院(yuan)致力(li)于研(yan)(yan)發(fa)新(xin)型功能(neng)(neng)材(cai)(cai)料(liao),并重點(dian)開拓材(cai)(cai)料(liao)在節能(neng)(neng)技(ji)(ji)術(shu)、新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)及可(ke)再生能(neng)(neng)源(yuan)領域(yu)的(de)(de)性能(neng)(neng)和應用,推(tui)動(dong)深圳在新(xin)能(neng)(neng)源(yuan)新(xin)材(cai)(cai)料(liao)領域(yu)的(de)(de)應用基礎研(yan)(yan)究和產(chan)業(ye)發(fa)展,為深圳相關產(chan)業(ye)共性技(ji)(ji)術(shu)和關鍵(jian)技(ji)(ji)術(shu)研(yan)(yan)發(fa)提供技(ji)(ji)術(shu)支持(chi)。研(yan)(yan)究院(yuan)現(xian)有科研(yan)(yan)、辦(ban)公(gong)場(chang)地2500平方米(mi),下設理(li)論計算(suan)實驗室(shi)(shi)、材(cai)(cai)料(liao)研(yan)(yan)發(fa)實驗室(shi)(shi)、器件產(chan)業(ye)化(hua)實驗室(shi)(shi)。自2018年成立以來,研(yan)(yan)究院(yuan)已(yi)發(fa)表(biao)JCR一區學術(shu)論文15篇,包(bao)括Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.,Adv. Mater.,等國(guo)際頂級期(qi)刊,承擔各(ge)級科研(yan)(yan)項(xiang)目(mu)9項(xiang)(包(bao)括國(guo)家項(xiang)目(mu)3項(xiang))。
(霍夫曼先進材料研究院 劉曉院)