东北师范大学化学学院朱广山

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报告题目：多孔芳香骨架材料（PAFs）
报告人：朱广山教授
报告时间：2018年12月24日（周一）下午3:00-5:00
报告地点：国家纳米科学中心南楼四层会议室

多孔芳香骨架材料（PAFs）
朱广山*
东北师范大学，长春，130024
*E-mail: zhugs@nenu.edu.cn
目前，多孔芳香材料（PAFs）的研究已成为多孔材料家族的一个研究热点。多孔芳香骨架材料具有稳定性高、比表面积大、孔容大、可修饰性强等优势，在气体储存和分离、传感、催化、光电等展现了优良的性能。[1, 2]为了获得具有特定结构和可调控性质的多孔芳香骨架材料，选择合适的构筑基块和有效的偶联反应类型具有非常重要的意义。在计算机设计模拟的帮助下，我们设计、合成了一系列多孔芳香骨架材料。通过研究其拓扑学结构，目标性地筛选确定合适的基块和高效的聚合反应。充分利用构筑基块的可修饰性，引入活性官能团，进而得到包含金属裸露位点的骨架，有效提高其与气体分子作用。最近，我们通过构筑基块工程学设计获得的PAF-100和PAF-101材料具有超过5000 m2/g的BET比表面积，同时其298K，70bar条件下的甲烷吸附量达到742 cm3/g and 622 cm3/g。[3]
除了合成与结构设计，我们围绕多孔芳香骨架材料的结构可设计性这一特点，开发其多种先进功能的应用。具有阴离子中心、富电子炔键以及芳香性苯环等多种活性位点的PAF材料具有高达2700 mg/g 的碘蒸气吸附量。[4]通过合成后修饰方法，获得的硫脲功能化的介孔PAF展现出优异的催化性能和良好的回收率。[5]通过引入分子印迹概念获得的分子印迹PAF材料具有在海水中选择性提取铀的性能。[6]多孔芳香骨架材料将会在能源与环境相关的新型功能材料领域获得更多的突破性进展。

关键词：多孔芳香骨架；结构设计；定向合成；气体分离；先进功能应用

参考文献：
[1] X. Q. Zou, H. Ren, G. S. Zhu, Chem. Commun., 2013, 49, 3925.
[2] G. S. Zhu, H. Ren, Springer, 2015, ISBN, 978-3-662-45455-8.
[3] 2.        M. Li, H. Ren, F. Sun, Y. Tian, Y. Zhu, J. Li, X. Mu, J. Xu, F. Deng, G. S. Zhu, Adv. Mater. 2018, 30, 1804169.
[4] Yan, Z.; Yuan, Y.; Tian, Y.; Zhang, D.; Zhu, G. Angewandte Chemie International Edition 2015, 54, 12733.
[5] Sun, J.-S.; Jing, L.-P.; Tian, Y.; Sun, F.; Chen, P.; Zhu, G. Chemical Communications 2018, 54, 1603.
[6] Ye, Y.; Yajie, Y.; Xujiao, M.; Qinghao, M.; Lili, W.; Shuai, Z.; Guangshan, Z. Advanced Materials 2018, 30, 1706507.