臧宏瑛教授课题组在多金属氧簇驱动器方面取得新进展

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近年来，智能分子执行器由于其在外部刺激下将化学能转化为机械能的能力，已经成为一个前沿主题。湿度执行器代表了一种可广泛应用于发电机、人造肌肉、智能纺织品、软体机器人等的智能执行器。然而，在分子水平上实现驱动和阐明驱动机制仍然具有挑战性。笼形多金属氧簇具有富氧表面、纳米空腔和高负电荷，有利于骨架与水分子之间的氢键作用和溶剂化作用，可以成为理解受限空间中水分子微观分子动力学的理想分子平台。[Mo2O2S2]2+是一类重要的多金属氧簇构建基元，在很宽的pH范围内，可以作为稳定的构建块、连接体或模板，自组装形成具有预定多样性和美学结构的功能复合物。

       针对以上问题，我院臧宏瑛教授课题组通过[Mo2O2S2]2+单元、过渡金属和柔性膦酸配体的组装，设计并制备了一种新型的基于笼形多金属氧簇的纳米湿敏分子执行器{Bi8Mo48}。{Bi8Mo48}具有较高的吸水率和质子传导率，是分子湿度执行器的良好候选材料。以{Bi8Mo48}-PDDA薄膜(PDDA=聚二甲基二烯丙基氯化铵)作为湿度响应膜，与商用PVDF薄膜(PVDF=聚偏氟乙烯)偶联制备双层智能分子驱动器，当相对湿度(RH)从33%变化到97%时，该驱动器表现出可逆的膨胀和收缩行为。进一步采用分子动力学模拟方法对这些过程进行了研究，为在分子水平上理解湿度驱动的机理提供了基础。
       相关研究工作发表在《美国化学会会志》上。
        J. Am. Chem. Soc. 2023, 145, 2243−2251.  DOI: 10.1021/jacs.2c10225。
       文章来源：东北师范大学
       臧宏瑛，东北师范大学化学学院教授，博士生导师，2013年获得首批“长白山学者”称号。师从英国著名无机化学家、皇室授勋教授Leroy Cronin 和龙德良老师，获得英国格拉斯哥大学博士学位。回国后从事多酸基材料自组装及其在燃料电池领域应用研究，主持过国家自然科学基金面上项目，“973 ”课题（子项目负责人），吉林省科技厅创新项目及校内自然科学基金青年项目，参与过国家自然科学基金和教育部项目。已在国际主流杂志发表论文30余篇，其中包括Nat. Chem.; Nat. Commun.; J. Am. Chem. Soc .; Angew. Chem. Int. Ed.; Adv. Mater.等。