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(yan)究成(cheng)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(ti)分別(bie)發表于(yu)國際頂級期刊(kan)J. Am. Chem. Soc.和(he)Chem. Commun.上。論(lun)文的第(di)一作者均為劉曉院博士(shi),通訊作者為李(li)靜教授(shou),深圳職業技(ji)術學院霍夫曼先進(jin)材料研(yan)究院為第(di)一署名單位。兩篇論(lun)文并分別(bie)選為當(dang)月期刊(kan)的封底(di)和(he)內封面文章。
金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)自2009年首次用于(yu)(yu)白光(guang)發(fa)射(she)以(yi)(yi)來,由于(yu)(yu)其易于(yu)(yu)調控的(de)(de)(de)(de)結構、組成及多(duo)孔性(xing)而在發(fa)光(guang)領域得(de)到了廣泛的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)。目(mu)前,基于(yu)(yu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)用于(yu)(yu)白光(guang)發(fa)射(she)的(de)(de)(de)(de)發(fa)光(guang)源主要有:有機(ji)(ji)(ji)(ji)配體(ti)、金(jin)(jin)屬(shu)(shu)離子或團(tuan)簇以(yi)(yi)及包(bao)覆的(de)(de)(de)(de)客(ke)體(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)。其中,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)與客(ke)體(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(如熒光(guang)分(fen)子與量(liang)子點)形(xing)成的(de)(de)(de)(de)復(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao),結合(he)了金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)的(de)(de)(de)(de)多(duo)孔性(xing)等優勢與客(ke)體(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)優良的(de)(de)(de)(de)發(fa)光(guang)性(xing)質及多(duo)樣性(xing)。在目(mu)前的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)中,該類復(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)合(he)成通(tong)常是將前期合(he)成的(de)(de)(de)(de)微米尺寸的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)化合(he)物樣品浸泡到含有客(ke)體(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)溶液中,通(tong)過(guo)擴散法制將其包(bao)覆在金(jin)(jin)屬(shu)(shu)有機(ji)(ji)(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)的(de)(de)(de)(de)孔道中。通(tong)過(guo)該方法雖然(ran)可以(yi)(yi)獲得(de)高性(xing)能的(de)(de)(de)(de)發(fa)光(guang)復(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao),但是對客(ke)體(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)種類有一定(ding)程度的(de)(de)(de)(de)尺寸要求,并(bing)且微米級的(de)(de)(de)(de)復(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)顆粒也(ye)將限制其用于(yu)(yu)后期器件的(de)(de)(de)(de)制備。
在(zai)該研(yan)究(jiu)中,李(li)靜教授團隊在(zai)合(he)(he)(he)成納(na)(na)米(mi)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)金(jin)屬有機(ji)框架(ZIF-8與(yu)UiO-66)的(de)(de)(de)同時原位將客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)包(bao)(bao)裹其(qi)中,從(cong)而(er)得到了(le)不(bu)同發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)質的(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)。所選用(yong)(yong)的(de)(de)(de)客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)大于(yu)所用(yong)(yong)金(jin)屬有機(ji)框架的(de)(de)(de)孔(kong)窗(chuang)而(er)與(yu)其(qi)孔(kong)徑大小匹配,從(cong)而(er)保證(zheng)客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)不(bu)會通(tong)過(guo)(guo)擴散而(er)泄漏(lou)。白光(guang)(guang)(guang)(guang)可以(yi)通(tong)過(guo)(guo)用(yong)(yong)藍(lan)光(guang)(guang)(guang)(guang)激發(fa)(fa)(fa)具有黃(huang)光(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)質的(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)或(huo)用(yong)(yong)紫外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)激發(fa)(fa)(fa)含有紅、綠、藍(lan)發(fa)(fa)(fa)光(guang)(guang)(guang)(guang)性(xing)(xing)質的(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)尺(chi)寸(cun)復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)獲得。其(qi)中,三(san)種(zhong)復(fu)合(he)(he)(he)物模(mo)型可用(yong)(yong)于(yu)實(shi)現紫外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)激發(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)射,分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)別為(wei)多(duo)(duo)相(xiang)(xiang)(xiang)單(dan)層、單(dan)相(xiang)(xiang)(xiang)單(dan)層與(yu)單(dan)相(xiang)(xiang)(xiang)多(duo)(duo)層復(fu)合(he)(he)(he)物。通(tong)過(guo)(guo)精確的(de)(de)(de)調控合(he)(he)(he)成材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)比例與(yu)包(bao)(bao)裹熒光(guang)(guang)(guang)(guang)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)濃度可以(yi)獲得高性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)白光(guang)(guang)(guang)(guang)。為(wei)了(le)進一步降低(di)客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)之間的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)(yong),多(duo)(duo)種(zhong)客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)被包(bao)(bao)裹在(zai)多(duo)(duo)殼層的(de)(de)(de)金(jin)屬有機(ji)框架中,未(wei)包(bao)(bao)裹客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)金(jin)屬有機(ji)框架層有效的(de)(de)(de)減(jian)弱了(le)客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)子(zi)間的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)(yong)。該研(yan)究(jiu)為(wei)合(he)(he)(he)成基于(yu)金(jin)屬有機(ji)框架與(yu)客(ke)(ke)體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)復(fu)合(he)(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)用(yong)(yong)于(yu)白光(guang)(guang)(guang)(guang)發(fa)(fa)(fa)射提供了(le)新的(de)(de)(de)思路。
2018年1月,深(shen)(shen)職院(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)與諾貝爾化(hua)學獎得(de)主、美(mei)國(guo)康(kang)奈爾大學教授羅德·霍夫曼(man)(man)領軍的團隊(dui)簽(qian)約共建霍夫曼(man)(man)先進材料(liao)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)。該研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)致力于(yu)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)發新型功能(neng)材料(liao),并重點開(kai)拓材料(liao)在節(jie)能(neng)技(ji)術、新能(neng)源及可再生能(neng)源領域的性(xing)能(neng)和應用(yong),推(tui)動深(shen)(shen)圳(zhen)在新能(neng)源新材料(liao)領域的應用(yong)基礎研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)和產(chan)業(ye)發展,為深(shen)(shen)圳(zhen)相關(guan)產(chan)業(ye)共性(xing)技(ji)術和關(guan)鍵技(ji)術研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)發提供技(ji)術支持。研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)現(xian)有科(ke)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、辦公場地2500平方米,下(xia)設理論計算實(shi)驗(yan)室(shi)、材料(liao)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)發實(shi)驗(yan)室(shi)、器件產(chan)業(ye)化(hua)實(shi)驗(yan)室(shi)。自2018年成立以來,研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)已發表JCR一區學術論文(wen)15篇,包(bao)括Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.,Adv. Mater.,等國(guo)際頂級(ji)(ji)期(qi)刊,承擔(dan)各級(ji)(ji)科(ke)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)項(xiang)目(mu)(mu)9項(xiang)(包(bao)括國(guo)家項(xiang)目(mu)(mu)3項(xiang))。
(霍夫曼(man)先進材料研究院 劉曉院)