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    张建军

    • 教授   博士生导师   硕士生导师
    • 性别:男
    • 毕业院校:南京大学
    • 学位:博士
    • 在职信息:在职
    • 所在单位:化工学院
    • 学科:无机化学
    • 办公地点:化工综合楼D411
    • 联系方式:0411-84986036
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    研究领域

    • 从事的研究方向包括大环稀土穴合物功能材料的研究,金属酶(超氧化物歧化酶,锰过氧化氢酶以及固氮酶)的模型物的生物无机化学研究,锡硫多核纳米团簇化合物研究,稀土-3d过渡金属(3d-4f)异多核纳米团簇以及超分子化合物的研究,基于具有金属金属键团簇基元的新型材料以及新型吸附材料,类分子筛材料的研究。研究领域涉及生物无机化学、无机材料化学、配位聚合物化学、固态化学,并在这些领域取得了系列成果。

       

      1)异金属团簇基新型多功能材料的合成和表征:

      金属团簇化合物的尺寸在几埃至几百埃之间,是各种物质由原子分子大小的单元向纳米尺寸大小的单元转变的过渡状态。该类化合物既包括具有金属-金属间键的金属簇合物,也包括一些以非金属原子桥联金属离子而得到的多核化合物(如氧桥多核化合物、硫桥多核化合物等)。其不仅具有数目繁多的结构,而且表现出许多优良的物理性质,在催化、生物医药和新型光、电、磁等方面有广泛的应用前景。现已发展成为当代无机化学及固态化学的重要组成部分,是当代化学的前沿研究领域。

      现代材料发展的一个重要特点和趋势就是功能的复合化,通过将含有不同金属离子的小分子元件 (具有不同功能和性质的无机构筑模块)以一定的方式黏结组装在一起,所得异金属团簇既可保持原来各功能模块的一些特性,有的通过协同效应还能产生新的特性,从而实现多种功能的复合,性能的互补和优化,进而制备出性能优异的新型材料。

      本课题的研究思路是采用现代化的配位化学结构化学的研究方法和手段,将异金属团簇化合物修饰裁剪,调节其连接方式及空间排列,形成有特定结构和功能(半导体和磁性能)的有序聚集体。通过对结构和性能的调控,来设计、制备及改进新型多功能材料。

       

      2MOFs类新型储氢及多孔吸附材料的研究和应用:

      在超分子自组装和晶体工程基础上发展出的金属-有机材料(metal-organic materials (MOMs))是一类通过有机配体和金属离子之间的超分子作用(配位键、氢键等)而形成的具有不同维度结构的聚合物,包括零维的金属-有机多面体(metal-organic polyhedra (MOPs))、多维的金属-有机框架结构(metal-organic frameworks (MOFs))及其它多维配位聚合物(coordination polymer)等。该类材料在许多领域,如气体分离/储存;吸附;催化;传感器;磁性材料;非线性光学材料等方面有重要的应用前景。该类化合物结构纷繁芜杂,通常可以采用多种简单的方法,如水热,溶剂热,挥发,扩散等合成结晶,进而可以较方便的采用单晶/多晶X-射线结构表征方法确定结构。

      本课题的研究思路是首先设计合成合适的有机功能性配体,进而与不同的金属离子结合构筑不同的分子模块(Molecular Building Blcoks, MBBs)及超分子分子模块(Supramolecular Building Blcoks, SBBs),通过MBBsSBBs的合理排列堆积形成目标MOMs产物,最后研究这些化合物的性能。我们的研究目标是:(1)具有纳米尺寸孔洞的阴离子及中性类分子筛结构; 2)具有特殊吸附性能的3D多孔材料;(3)开发探索这些化合物的性能,如类分子筛类化合物作为纳米尺寸反应器对一些特殊反应的异相催化,多孔化合物做为贮氢材料的探索,对小分子选择性分离及做为分离材料的可能性,对一些特殊物质(如生物或化学毒剂)的吸附清除研究及其在军事上的潜在应用。


       3最新成果介绍

      Together for a multi-dimensional luminescent sensing: the post-synthetic simultaneous exchange of two complex cations as encapsulated luminescent modules (ELMs) into a porous metal-organic framework (MOF) leads to the formation of a trichromatic composite. Upon exposure to specific volatile organic solvents or nitroaromatic vapors, the two MOF-to-ELM ratios of emission-peak heights undergo analyte- and even time-dependent changes, resulting in unprecedented two- and three-dimensional ratiometric luminescent sensing with high selectivity and sensitivity.

      Authors:He Zhao, Jun Ni, Jian-Jun Zhang,* Shu-Qin Liu, Ying-Ji Sun, Huajun Zhou,* Yan-Qin Li,Chun-Ying Duan*

      Title: A trichromatic MOF composite for multidimensional ratiometric luminescent sensing

      JournalChemical Science2018, DOI: 10.1039/C8SC00021B




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    专利

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