地区：上海市 宝山区
关键词：浙江大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004529
成果描述：
| 该项目属于材料科学领域中的特种功能无机非金属材料。实时分析大气、土壤、水体、生物中的重金属离子、有机污染物、温度从而建立现代化的环境监控和应急系统已经迫在眉睫。与传统的色谱、质谱或核四极矩共振等检测技术相比，荧光传感方法具有响应快、可重复使用、易于器件化、可实时在线监控的诸多优点。该项目团队针对荧光传感材料普遍存在分辨率和灵敏度低，选择性和稳定性差的国际难题，利用金属-有机框架材料所特有的有序微孔结构、极大的比表面积以及可设计性强的特点，在国际上率先开展了光子功能金属-有机框架材料研究，并从结构设计出发，原创性地提出在框架材料中引入未配位的活性位点、混合配位的双稀土发光中心、基于功能基元有序取向和形貌控制的结构-功能协同等设计思想，开展离子、有机分子和温度的高灵敏度、高选择性、高分辨率荧光传感的创新研究。主要科学发现如下：原创性地在发光金属-有机框架材料中引入未配位的活性位点，揭示了活性位点与外源离子和有机分子等的作用机制及其对发光响应的依赖规律，系统地提出了利用框架材料实现阴离子、金属离子和有机分子的高选择性、高分辨率荧光传感的结构设计理论策略，开拓了一类新型荧光传感材料。成果多次被国内外同行在Chem. Rev.、Chem. Soc. Rev.等顶尖综述期刊中作为框架材料实现离子和有机分子高选择性荧光传感的经典范例给予广泛引用和详细介绍。提出含双发光中心的混合配位金属-有机框架材料的原创性设计思想，建立了比例型自校准荧光温度传感与成像的新原理，解决了传统的基于单一发光中心荧光传感易受外界干扰的科学问题，显著提高传感的准确度和灵敏度，开创了光子功能金属-有机框架材料新的研究方向。被日本配位化学会会长S. Kitagawa教授评价为“创造性地将混合稀土-有机框架材料用于荧光温度传感”。提出并建立了功能基元有序取向和形貌可控的结构-功能协同的设计思想，实现了光子功能框架材料的结构形貌可控、定向组装和功能构筑，发展了一类发光性能、稳定性和分散性优异的光子功能金属-有机框架材料。美国科学院院士、JACS主编Peter J. Stang教授评价该成果“为发展制备新型金属-有机框架材料提供了重要的理论示范”。上述成果分别发表在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.和Chem.Rev.等国际权威期刊，在国际学术界引起了广泛关注和跟踪研究，被材料与化学领域的顶尖综述期刊和专著数十次详细正面评述和介绍。20篇主要论文中8篇入选ESI高被引论文，被SCI他引5032次；8篇代表性论文总影响因子119.198 (均篇14.89),被SCI他引3105次；1篇代表性论文入选中信所“2013年百篇最具影响国际论文”和“2005-2015年中国高校被引次数最高的十篇论文”。项目完成期间，应Springer邀请撰写第一本光子学应用专著《Metal-Organic Frameworks for Photonics Applications》；1人获国家杰出青年科学基金资助并入选教育部长江学者特聘教授。部分成果获得2014年浙江省自然科学一等奖。 |
