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(mu)前，研(yan)(yan)究(jiu)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”為題分別發表于國際(ji)頂(ding)級期刊J. Am. Chem. Soc.和(he)Chem. Commun.上。論文(wen)(wen)的第(di)一作(zuo)者均為劉(liu)曉院(yuan)博士，通訊作(zuo)者為李(li)靜教(jiao)授，深圳(zhen)職業(ye)技術學院(yuan)霍(huo)夫曼先進材料研(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)為第(di)一署名單(dan)位。兩篇論文(wen)(wen)并分別選為當月期刊的封(feng)底和(he)內封(feng)面(mian)文(wen)(wen)章(zhang)。

金(jin)屬(shu)有(you)機(ji)框架材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)自2009年首次用于(yu)白光(guang)發(fa)射(she)(she)以(yi)來，由于(yu)其易于(yu)調控的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)、組成(cheng)(cheng)及(ji)(ji)多孔性(xing)而在(zai)發(fa)光(guang)領域得(de)到了廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究。目前，基(ji)于(yu)金(jin)屬(shu)有(you)機(ji)框架材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)用于(yu)白光(guang)發(fa)射(she)(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)光(guang)源主要有(you)：有(you)機(ji)配(pei)體(ti)、金(jin)屬(shu)離子或團(tuan)簇以(yi)及(ji)(ji)包覆(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)客體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)。其中(zhong)，金(jin)屬(shu)有(you)機(ji)框架與客體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)（如熒光(guang)分(fen)子與量子點(dian)）形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)，結(jie)合了金(jin)屬(shu)有(you)機(ji)框架的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多孔性(xing)等(deng)優(you)勢與客體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)優(you)良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)光(guang)性(xing)質及(ji)(ji)多樣性(xing)。在(zai)目前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究中(zhong)，該類復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合成(cheng)(cheng)通常是將前期(qi)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)微(wei)米尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)有(you)機(ji)框架化合物樣品浸泡到含有(you)客體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶液中(zhong)，通過擴散法(fa)(fa)制(zhi)將其包覆(fu)(fu)在(zai)金(jin)屬(shu)有(you)機(ji)框架的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔道(dao)中(zhong)。通過該方法(fa)(fa)雖然可(ke)以(yi)獲(huo)得(de)高性(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)光(guang)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)，但是對客體(ti)材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)種類有(you)一定程(cheng)度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸要求，并(bing)且微(wei)米級的(de)(de)(de)(de)(de)(de)復(fu)合材(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)顆粒也將限制(zhi)其用于(yu)后期(qi)器(qi)件的(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)備。

在該研究(jiu)中(zhong)，李靜教授團隊(dui)在合(he)成(cheng)納(na)米(mi)尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)(ZIF-8與UiO-66)的(de)(de)(de)(de)同時原位將客(ke)體(ti)分(fen)子(zi)包(bao)裹其中(zhong)，從而(er)(er)得(de)到(dao)了不同發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)光性(xing)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)納(na)米(mi)復合(he)材(cai)料(liao)。所(suo)(suo)選用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)客(ke)體(ti)分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸(cun)大于(yu)所(suo)(suo)用(yong)(yong)(yong)金(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)窗而(er)(er)與其孔(kong)徑大小匹配，從而(er)(er)保證客(ke)體(ti)分(fen)子(zi)不會通(tong)過擴散而(er)(er)泄(xie)漏。白(bai)光可(ke)以通(tong)過用(yong)(yong)(yong)藍光激發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)具有(you)(you)黃光發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)光性(xing)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)納(na)米(mi)復合(he)材(cai)料(liao)或用(yong)(yong)(yong)紫外光激發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)含有(you)(you)紅、綠、藍發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)光性(xing)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)納(na)米(mi)尺(chi)寸(cun)復合(he)材(cai)料(liao)獲(huo)得(de)。其中(zhong)，三種(zhong)復合(he)物模型可(ke)用(yong)(yong)(yong)于(yu)實現紫外光激發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)白(bai)光發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射，分(fen)別為多(duo)相(xiang)單層、單相(xiang)單層與單相(xiang)多(duo)層復合(he)物。通(tong)過精確的(de)(de)(de)(de)調(diao)控合(he)成(cheng)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)比例與包(bao)裹熒(ying)光分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)濃度可(ke)以獲(huo)得(de)高性(xing)能的(de)(de)(de)(de)白(bai)光。為了進一步降低客(ke)體(ti)分(fen)子(zi)之間的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，多(duo)種(zhong)客(ke)體(ti)分(fen)子(zi)被(bei)包(bao)裹在多(duo)殼層的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)中(zhong)，未包(bao)裹客(ke)體(ti)分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)層有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)減弱(ruo)了客(ke)體(ti)分(fen)子(zi)間的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作(zuo)用(yong)(yong)(yong)。該研究(jiu)為合(he)成(cheng)基于(yu)金(jin)屬(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)(jia)與客(ke)體(ti)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)納(na)米(mi)復合(he)材(cai)料(liao)用(yong)(yong)(yong)于(yu)白(bai)光發(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)射提(ti)供了新的(de)(de)(de)(de)思路。

2018年1月，深(shen)(shen)職(zhi)院與諾貝爾化(hua)學(xue)獎得主(zhu)、美國康(kang)奈爾大學(xue)教授(shou)羅德·霍夫曼(man)領軍的(de)團隊簽約共建(jian)霍夫曼(man)先進材(cai)料(liao)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院。該研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院致力于(yu)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)發新型(xing)功能材(cai)料(liao)，并(bing)重點開拓材(cai)料(liao)在(zai)節能技術(shu)(shu)、新能源及可再(zai)生能源領域的(de)性(xing)能和(he)應用，推(tui)動深(shen)(shen)圳(zhen)在(zai)新能源新材(cai)料(liao)領域的(de)應用基礎研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)和(he)產(chan)業(ye)發展(zhan)，為(wei)深(shen)(shen)圳(zhen)相關(guan)(guan)產(chan)業(ye)共性(xing)技術(shu)(shu)和(he)關(guan)(guan)鍵技術(shu)(shu)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)發提供(gong)技術(shu)(shu)支持。研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院現有科(ke)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、辦公場地2500平方米，下設理論計(ji)算實(shi)驗(yan)室(shi)、材(cai)料(liao)研(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(zi)2018年成(cheng)立以來，研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)(jiu)院已發表JCR一區學(xue)術(shu)(shu)論文15篇(pian)，包(bao)括Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.，Adv. Mater.,等國際(ji)頂級期刊，承擔各級科(ke)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)項(xiang)(xiang)目(mu)9項(xiang)(xiang)（包(bao)括國家項(xiang)(xiang)目(mu)3項(xiang)(xiang)）。

（霍夫曼先進材(cai)料研究院 劉曉院）