近期,南开大学化学学院张振杰研究员与利默里克大学的Michael J. Zaworotko教授、药物化学生物学国家重点实验室陈瑶研究员合作,首次提出超交联金属有机笼(hypercrosslinked MOPs,简称HCMOPs)的概念,并成功制备一类新型的高分子-金属有机笼复合膜,即将可溶性的MOPs作为共聚单体参与聚合反应,同时MOPs作为高连接结点赋予膜材料优异的性能。该复合膜继承了MOPs(例如阳离子性质和永久孔隙率)和聚合物(例如自愈合能力、抗菌活性、高水通量和良好加工性)的优点。将MOPs引入高分子后,可显著提高膜材料的机械性能和选择性分离性能。自愈性能和抗菌活性也进一步扩大了HCMOPs膜的潜在用途(例如杀死病原体和改善膜的耐久性等),有望用于治理水资源中的病原体污染。HCMOPs膜不仅克服了传统混合基质膜的trade-off效应,并且提出一种用于制备高分子-MOPs复合膜的新方法。这个方法同样适用于其他可溶性多孔材料和其他高分子基质,为MOPs和膜材料的发展提供了一种新的方向。
该工作最近发表在J. Am. Chem. Soc. 2019, DOI: 10.1021/jacs.9b05155。文章第一作者为南开大学化学学院二年级硕士生刘金津。通讯作者是南开大学化学学院的张振杰研究员、利默里克大学的Michael J. Zaworotko教授和药学院的陈瑶研究员。项目感谢自然科学基金青年项目和天津市自然科学重点基金的资助。
张振杰,男,南开大学化学学院研究员。2002-2009年期间在南开大学获得材料化学学士学位和无机化学硕士学位(导师:长江学者程鹏教授)。2010-2014年期间,在美国南佛罗里达大学化学系获得化学博士学位(导师:Michael J. Zaworotko教授),主要研究卟啉负载的金属-有机框架材料的新合成方法和后修饰研究。2014-2016年期间,在加州大学圣地亚哥分校化学与生物化学系Seth M. Cohen教授研究组从事博士后工作研究,主要研究方向是高分子-金属有机框架杂化材料。2016年7月受聘于南开大学化学学院任特聘研究员。张振杰研究员在相关领域发表论文40余篇,其中以第一作者发表论文16篇,其中包括J. Am. Chem. Soc.(4 篇)、Angew. Chem. Int. Ed.(2篇)、Chem. Sci.(1 篇)、Chem. Soc. Rev.(1 篇)等。获得了2013年国家优秀自费留学生奖学金和2014年ACS Young Investigator Award(美国化学学会青年科学家奖)。