金屬有機框架化合物(Metal-Organic Frameworks,簡稱MOFs)是一種新型的多孔材料,由金屬離子或金屬簇與有機配體通過均勻排列形成三維網絡結構。這種材料具有高度的規則性、可調性和多功能性,因此在催化、分離、儲能、傳感等領域具有廣泛的應用前景。

研究金屬有機框架化合物不僅可以推動材料科學的發展,提高我們的生活質量,還可以為解決全球能源和環境問題提供新的思路和方法。例如,通過設計和優化MOFs的結構和性質,我們可以開發出高效的催化劑,用于石油裂解、氫能生產等重要工業過程;我們也可以制備出高選擇性的吸附劑,用于氣體分離和污染物去除;此外,MOFs還可以作為電池和超級電容器的電極材料,提高儲能設備的性能和安全性。因此,金屬有機框架化合物的研究具有重要的理論意義和實際應用價值。

聊城大學化學化工學院(山東省化學儲能與新型電池技術重點實驗室)有十余位教師從事MOFs研究,部分代表性成果在JACS, Angew. Chem. Int. Ed.等國際著名期刊發表。為進一步加強該領域的學術交流,12月29日下午,南京大學化學化工學院和配位化學國家重點實驗室袁帥教授應邀來學院做了題為“多元金屬有機框架的有序合成及應用”的學術報告。本次報告會在4A101會議室舉行,孔祥晉副院長主持,部分老師和研究生代表參加。

袁教授首先講述了該領域的研究背景,闡述了本課題組的定位,主要研究方向聚焦于基于多元金屬–有機框架(MOF)的協同位點,開展協同位點的設計和穩定多元MOF的可控合成的工作。

隨后,袁教授講解了通過借鑒酶位點的方法構建三維多元催化位點的三個案例:借鑒細胞色素c氧化酶構建雙金屬MOF協同催化劑,借鑒PSII產氧復合物構建多元MOF析氧催化劑,借鑒磷酸酯酶構建毒劑降解協同催化劑,分別發表在Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed., Nat. Mater., JACS等國際著名期刊上。該系列案例從目標酶的特征結構出發,對照設計多元MOF結構,再逆向設計合成路線,通過實驗進行合成,最后再驗證合成催化劑的催化活性,對同行開展相關工作有很大的啟發。

最后袁教授還介紹了課題組的發展方向,將多元MOF材料應用于能源領域,并取得了初步成果,發表在JACS, Nat. Mater., Sci. China. Chem., ACS Catal. 等國際著名期刊上。

袁教授還與同行廣泛開展合作,探索多元MOF在光催化、化學電阻傳感、氣體吸附、熒光探針、電化學檢測和電催化等方面的應用,相關成果發表在JACS, Angew. Chem. Int. Ed., Appl. Catal. B等國際著名期刊上。

報告結束后,相關專業教師、學生與袁教授進行了充分地討論和交流。袁教授的報告和問題答復條理清晰,細致深入,邏輯性強,讓大家領略了名師風采,更深入地了解該學科領域的前沿進展,對于自己的科學研究具有很強的啟發意義。

袁帥,南京大學化學化工學院和配位化學國家重點實驗室教授、博士生導師、國家級青年人才計劃入選者。2013年本科畢業于山東大學。2018年博士畢業于美國德克薩斯農工大學(Texas A&M University)(導師:Hong-Cai Zhou教授)。2018年至2021年在美國麻省理工學院從事博士后研究(合作導師:Yang Shao-Horn院士和Yuriy Román教授)。致力于配位化學、材料化學和催化學科前沿交叉領域,利用金屬有機框架(metal-organic framework, MOF)為平臺設計多元功能材料,應用于能源環境等方面。相關成果發表在Nat. Mater., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Joule, Matter等期刊,論文被引用13000余次,H指數60,2021、2022年度連續兩年入選全球高被引科學家。任中國化學、結構化學期刊青年編委。

來源: 光伏大數據