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功能高分子学报 2021年第3期34卷 198-214页

作者：靳志斌张健谷志刚中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002 中国科学院大学北京100049

设计和开发高效电催化剂对能源的存储和转化具有十分重要的意义。金属-有机框架(MOF)在基底表面通过液相外延层层配位组装的MOF薄膜(也被称作表面配位MOF薄膜,SURMOF)具有厚度可调节、生长取向可控以及表面均匀致密等优点,在电催化反应... 详细信息

设计和开发高效电催化剂对能源的存储和转化具有十分重要的意义。金属-有机框架(MOF)在基底表面通过液相外延层层配位组装的MOF薄膜(也被称作表面配位MOF薄膜,SURMOF)具有厚度可调节、生长取向可控以及表面均匀致密等优点,在电催化反应领域得到了广泛的研究和应用。本文总结了SURMOF及其衍生薄膜(SURMOF-D)的制备及其在电催化应用中的研究进展。由于SURMOF及其衍生薄膜具有结构多样性和功能可调节性,可在析氧反应、析氢反应、氧化还原反应、二氧化碳还原反应、超级电容器和串联电催化等过程中提供丰富的活性位点并加速电荷转移,使电催化性能更加高效。本文还讨论了SURMOF作为一类新型的薄膜催化剂在电催化应用中的研究挑战和存在的问题。

关键词：液相外延层层组装金属-有机框架衍生薄膜结构化学电催化应用

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液相外延层层浸渍组装金属-有机框架薄膜及其物理性能

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物理学报 2020年第12期69卷 104-114页

作者：王大为谷志刚张健中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002

金属-有机框架(MOF)作为一种通过配位键将金属节点和有机配体连接而成的新型无机-有机杂化多孔有序晶体材料,因其具有比表面积大、稳定性好、结构多样以及功能可调等优点,受到人们的广泛关注.MOF薄膜的制备和功能化拓展了其应用领域.本... 详细信息

金属-有机框架(MOF)作为一种通过配位键将金属节点和有机配体连接而成的新型无机-有机杂化多孔有序晶体材料,因其具有比表面积大、稳定性好、结构多样以及功能可调等优点,受到人们的广泛关注.MOF薄膜的制备和功能化拓展了其应用领域.本文重点介绍了用液相外延层层浸渍法组装表面配位金属-有机框架薄膜(SURMOF),并总结了部分SURMOF在光学、电学等方面的物理性能,以及对SURMOF的应用前景进行了展望.

关键词：金属-有机框架薄膜液相外延层层组装物理性能

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金属有机骨架薄膜用于小分子和离子的高效分离

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高等学校化学学报 2020年第8期41卷 1691-1707页

作者：姜笑天尹琦刘天赋曹荣中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002

综述了近几年金属有机骨架(MOF)薄膜在小分子和离子高效分离应用中的研究进展.MOF膜材料因具有结晶度良好、结构可设计、孔径可调和可功能化等特点,在分离领域展现出极大的潜在应用价值而受到广泛关注.鉴于近年来MOF膜材料在分离领域取... 详细信息

综述了近几年金属有机骨架(MOF)薄膜在小分子和离子高效分离应用中的研究进展.MOF膜材料因具有结晶度良好、结构可设计、孔径可调和可功能化等特点,在分离领域展现出极大的潜在应用价值而受到广泛关注.鉴于近年来MOF膜材料在分离领域取得的巨大进展,对这一领域的前沿进展进行及时系统的总结,并对未来的发展趋势进行展望,具有重要的学术价值,也为科研工作者对MOF膜材料的研究提供了参考.本文首先总结了MOF膜的4种制备方法,包括LBL自组装法(液相外延和Langmuir-Blodgett沉积)、真空制备法(化学气相沉积和原子层沉积)、电化学沉积法和粉末沉积法;而后,详述了MOF膜在气体分离、液体分离及离子/质子传导等方面的应用;最后,总结了MOF膜材料领域当前存在的挑战及潜在解决途径,并对该领域的未来发展方向进行了展望.

关键词：金属有机骨架膜制备分离

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理性调控聚合物给体-非富勒烯受体的混溶性制备高效率有机太阳能电池

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化学学报 2022年第6期80卷 724-733页

作者：林文源朱清哲马云龙王鹏万硕郑庆东福州大学化学学院福州350108 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002 南京大学现代工程与应用科学学院南京210093 中国科学院大学北京100049 上海科技大学物质科学与技术学院上海201210

除了非富勒烯受体的设计与合成,聚合物给体的选择对非富勒烯太阳能电池的光伏性能同样重要.本工作设计并合成一种共轭骨架无sp^(3)杂化碳原子的新型非富勒受体(命名为MDB),并将其作为模型化合物研究给受体混溶性和分子有序堆积对太阳能... 详细信息

除了非富勒烯受体的设计与合成,聚合物给体的选择对非富勒烯太阳能电池的光伏性能同样重要.本工作设计并合成一种共轭骨架无sp^(3)杂化碳原子的新型非富勒受体(命名为MDB),并将其作为模型化合物研究给受体混溶性和分子有序堆积对太阳能电池性能的影响.本工作选择三种宽带隙聚合物给体(PM6、J71和P3HT)与MDB共混来制备太阳能电池.得益于MDB和PM6之间适度的混溶性,由二者组成的混合膜表现出合适的相分离,“face-on”的分子取向和更紧密有序的分子堆积,从而促进了载流子传输,并抑制了电荷复合.因此基于PM6:MDB的器件实现了13.26%的优异光电转换效率,远高于基于J71:MDB(8.16%)和P3HT:MDB(0.45%)的器件.该工作证明了给体-受体之间合适的混溶性是实现高效率有机太阳能电池的关键因素之一,这对有机光伏材料的设计与合成具有重要指导意义.

关键词：有机太阳能电池非富勒烯受体聚合物给体混溶性光电转换效率

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平面应变对二维单层MoSi_(2)N_(4)能带结构和光电性质的影响

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无机材料学报 2022年第5期37卷 527-533页

作者：袁罡马新国贺华邓水全段汪洋程正旺邹维湖北工业大学理学院武汉430068 湖北省能源光电器件与系统工程技术研究中心武汉430068 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002

二维单层MoSi_(2)N_(4)具有优异的载流子输运能力与出色的化学稳定性,受到了广泛关注,但其光电性质与外加平面应变间的内在关系尚未展开深入探讨。本研究采用平面波超软赝势方法探索了平面应变对二维单层MoSi_(2)N_(4)能带结构和光电性... 详细信息

二维单层MoSi_(2)N_(4)具有优异的载流子输运能力与出色的化学稳定性,受到了广泛关注,但其光电性质与外加平面应变间的内在关系尚未展开深入探讨。本研究采用平面波超软赝势方法探索了平面应变对二维单层MoSi_(2)N_(4)能带结构和光电性质的影响,发现单层MoSi_(2)N_(4)为间接带隙半导体,其价带顶由Mo4d轨道和部分N2p轨道杂化而成,导带底则均由Mo4d轨道组成。在拉应变作用下,单层MoSi_(2)N_(4)的带隙逐渐变窄且光生载流子的有效质量不断减小;在压应变作用下,其带隙逐渐变宽,光生载流子的有效质量缓慢增大。值得注意的是,当压应变ε=-2.8%时,体系由间接带隙转变为直接带隙。单层MoSi_(2)N_(4)的光学吸收表现出明显的各向异性,且在平面应变作用下光吸收带边发生了不同程度的移动,有效地拓展了体系的光谱响应范围,有利于提升光电特性。这可为进一步研究二维单层MoSi_(2)N_(4)在新型可调谐纳米光电器件领域的应用提供理论指导。

关键词：二维材料平面应变光电性质第一性原理能带结构

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双折射晶体最新研究进展

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铸造技术 2023年第5期44卷 391-399页

作者：陈闪闪李雁强福建师范大学福建福州350117 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福建福州350002

双折射晶体可有效调制光的偏振,在偏光显微镜、光隔离器和偏振片等一系列光学器件中发挥着重要作用。为了获得大双折射率的双折射晶体,根据结构与性能的关系,关键在于寻找具有大的微观极化率各向异性的功能基团。目前,研究人员已经发现... 详细信息

双折射晶体可有效调制光的偏振,在偏光显微镜、光隔离器和偏振片等一系列光学器件中发挥着重要作用。为了获得大双折射率的双折射晶体,根据结构与性能的关系,关键在于寻找具有大的微观极化率各向异性的功能基团。目前,研究人员已经发现一系列双折射功能基团,例如,(BO3)3-、(CO3)2-、(B3O6)3-、(C3N3O3)3-等,并构筑了相应的双折射晶体。在本综述中,将介绍我们团队关于新型功能基团及相应的新型双折射晶体的最新研究进展。论文报告的双折射晶体分为两大类,即无机双折射晶体和有机-无机杂化双折射晶体,讨论了这些双折射晶体的晶体结构特征、光学性能以及结构与性能的关系等。

关键词：双折射率各向异性功能基团结构与性能的关系

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当稀土遇见分子笼:新型发光超分子体系

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发光学报 2020年第7期41卷 770-774页

作者：孙庆福李小贞中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福建福州350002

稀土超分子体系由于其独具特色的结构和光学特性,近年来受到了广泛的关注。本文回顾了稀土超分子体系的发展进程,聚焦该领域目前取得的进展,并结合发光材料的发展需求展望了这一新型体系未来面临的挑战和发展契机。

关键词：稀土发光超分子多组分配合物

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金属有机框架用于一氧化碳氧化

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高等学校化学学报 2020年第10期41卷 2174-2184,M0002页

作者：王瑞黄新松刘天赋曹荣中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福州350002 中国科学技术大学合肥230026

鉴于一氧化碳(CO)氧化在基础研究、环境保护和实际应用中的重要性,人们对其进行了广泛的研究.金属有机骨架(MOFs)由于具有永久孔隙,结构多样且可调控,是一种很有前途的CO氧化催化剂.本文对近年来MOFs和MOF基催化剂用于CO氧化的研究进展... 详细信息

鉴于一氧化碳(CO)氧化在基础研究、环境保护和实际应用中的重要性,人们对其进行了广泛的研究.金属有机骨架(MOFs)由于具有永久孔隙,结构多样且可调控,是一种很有前途的CO氧化催化剂.本文对近年来MOFs和MOF基催化剂用于CO氧化的研究进展进行了系统的总结,并根据催化剂活性物种/位点进行了简要的分类介绍.除了催化剂的化学结构,催化剂的负载量、制备方法和预处理技术以及反应温度等对催化性能的影响也在文中进行了讨论.最后,本综述对该研究领域进行了总结和展望.

关键词：金属有机骨架一氧化碳氧化活性物种/位点结构-性能关系

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纳米纤维素的制备及功能应用

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生物质化学工程 2024年第4期58卷 43-56页

作者：贾丽佳王汉琛黄彪吕建华卢麒麟福建农林大学材料工程学院福建福州350002 闽江学院福建省新型功能性纺织纤维及材料重点实验室福建福州350108 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室福建福州350002

本文概述了纳米纤维素的多层级结构特点,介绍了目前通过多层级结构拆解制备纳米纤维素的方法,有机械法、化学法、生物法和机械化学法,并对各种制备方法的优缺点进行了讨论。同时本文对纳米纤维素分级结构的重组及其功能应用进行了总结,... 详细信息

本文概述了纳米纤维素的多层级结构特点,介绍了目前通过多层级结构拆解制备纳米纤维素的方法,有机械法、化学法、生物法和机械化学法,并对各种制备方法的优缺点进行了讨论。同时本文对纳米纤维素分级结构的重组及其功能应用进行了总结,重点介绍了纳米纤维素在生物矿化过程中的调控作用、对凝胶材料及复合材料的强度增强作用以及在新兴智能电子器件方面应用的最新进展,对纳米纤维素的制备途径、结构重组方法和功能应用前景进行了展望,提出了将其与超分子结合构筑功能性超分子聚合物的设想,并指出了纳米纤维素的绿色高效制备及功能应用方面需要解决的主要问题及今后的发展方向。

关键词：纳米纤维素分级结构拆解绿色制备结构重组功能应用

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稀土掺杂无机纳米晶及其时间分辨荧光生物检测应用

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中国稀土学报 2021年第1期39卷 35-57页

作者：张文黄萍委娇娇郑伟陈学元中北大学理学院山西太原030051 中国科学院福建物质结构研究所中国科学院功能纳米结构设计与组装重点实验室福建省纳米材料重点实验室结构化学国家重点实验室福建福州350002 中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室) 福建福州350108

时间分辨荧光生物标记作为一种灵敏的非放射性标记技术,在科研及医疗机构已获得广泛应用。传统的时间分辨荧光标记以稀土螯合物作为分子探针,存在着光化学稳定性差、长期生物毒性以及价格昂贵等缺点。稀土掺杂无机纳米晶因其优异的光化... 详细信息

时间分辨荧光生物标记作为一种灵敏的非放射性标记技术,在科研及医疗机构已获得广泛应用。传统的时间分辨荧光标记以稀土螯合物作为分子探针,存在着光化学稳定性差、长期生物毒性以及价格昂贵等缺点。稀土掺杂无机纳米晶因其优异的光化学与光物理性能,是目前普遍看好且有望成为替代稀土螯合物的新一代时间分辨纳米荧光探针。利用稀土纳米探针的长寿命发光,结合时间分辨探测技术,可以有效抑制短寿命的背景荧光干扰,显著提高生物检测的灵敏度和信噪比。本文系统地介绍了稀土掺杂无机纳米晶独特的发光性能及其作为时间分辨纳米荧光探针在疾病标志物体外检测方面的最新研究进展,并对该领域的未来发展方向和趋势进行了深入探讨。

关键词：稀土发光时间分辨荧光纳米探针生物检测疾病标志物

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