化学化工学院袁帅教授受邀做学术报告

发布者:袁敏敏发布时间:2021-10-13浏览次数:10

20211011日上午十点半,南京大学化学化工学院教授、博士生导师袁帅教授受邀在南京大学仙林校区现代工学院院楼一楼D112开展主题为“多元金属有机框架的有序合成及协同催化”的学术报告。

金属有机框架材料(MOFs)是近十年来发展迅速的一种配位聚合物,具有三维的孔结构,一般以金属离子为连接点,有机配位体支撑构成空间3D延伸,是沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料,在催化、储能和分离中都有广泛应用。其中,由多种金属或有机配体通过配位键连接形成的多元MOF在吸附和催化性能方面具有更大的选择性,在性能上超出了功能较弱的简单MOF。在多元MOF中,不同金属位点或有机官能团可以被安插在多元MOF晶格的不同位置,并通过结构设计调控各组分相对距离,从而实现在原子精度上控制固体材料的结构。

在讲座中,袁教授首先介绍了MOF的后修饰反应,即从原始MOF中移除某处配体,再根据需求在移除处插入不同种的配体或进行金属修饰。MOF的后修饰反应是合成多元MOF的基础。然而,如何实现多元MOF的有序合成以及协同位点的精确构建是合成过程中的传统难题。因此,袁教授向大家介绍了多元MOF的逆向合成思路,即在设计合成路线时,由目标分子或靶分子开始,向前一步一步地推导需要使用的起始原料,该过程与合成过程方向相反。 在逆推的过程中,通过对结构进行分析,能够将复杂的分子结构逐渐简化,只要每步过程逆推合理,就可以得出合理的药物合成工艺的路线。

谈到实际应用,袁教授回归MOF是受到生物酶三维催化位点的启发而设计的结构有序的多元多孔材料,因此将三维协同位点的概念推广到MOF-复合材料领域,有望实现在原子精度上精确设计多元复合材料,并将其应用于协同催化、能源转化等领域。

袁教授指出,目前多元MOF的发展仍面临一些挑战,面向未来的实际应用,还需致力于多学科交叉的研究。

最后,在报告的交流提问环节,与会的老师、同学们与袁帅教授进行了深入的交流探讨,针对老师、同学们的问题,袁教授进行了详细的回答,赢得了师生们的热烈掌声。

撰稿人 :陈夕雯