将不溶解和不熔融的多孔材料制备成凝胶，以应用于先进技术，具有重要意义但也面临巨大挑战。在这里，作者提出了一种通用、简便且可扩展的方法，利用基团保护合成策略制备共价有机框架（COF）凝胶。为验证该策略的普适性，我们成功制备了10种高结晶性、多孔性、机械性能良好、对溶剂和冻结具有优异抵抗能力的COF有机水凝胶。值得注意的是，这些COF有机水凝胶可以轻松转变为水凝胶、有机凝胶和气凝胶，消除了不同类型COF凝胶之间的差距。深入的机理研究揭示了基团保护策略有效减缓了COF的形成速率并调控了其形态，有利于形成交联的纳米纤维/纳米片，从而产生COF凝胶。作者还发现，在有机/水二元溶剂和COF骨架中的功能基团形成的氢键网络在创建有机水凝胶以及保持抗冻和溶剂抵抗性方面起着至关重要的作用。作为应用演示，携带光响应偶氮苯基团的COF凝胶显示出优异的太阳能吸收、光热转换和水传输性能，在太阳能海水淡化中具有巨大潜力。该工作丰富了COF凝胶的合成工具箱，并扩展了COF的应用范围。

     https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c09284

报告题目：基于晶态材料构筑高效分离介质和智能驱动材料
报告人：张振杰研究员 南开大学
时  间：2019年12月23日9:30
地  点：武汉大学化中201


报告摘要：张振杰，2006 年获南开大学材料化学学士学位，2009年获得南开大学无机化学硕士学位，2014年获南佛罗里达大学博士学位，2014年至2016年，在加州大学圣地亚哥分校从事博士后研究。于2016年7月入职南开大学化学院，任研究员，博士生导师。在先进功能材料的设计合成及应用方面开展了系统性工作，取得了突出的研究成果。共发表论文 66 篇，其中作为通讯/第一作者在J. Am. Chem. Soc.，Angew. Chem. Int. Ed.，Chem. Soc. Rev.等高水平期刊发表论文 35 篇，IF>10论文18篇。两篇论文入选高被引论文。获得美国化学会Young Investigator Award、首届中国化学会青年化学委员会菁青化学新锐奖等。任美国化学会 Crystal Growth Design 杂志（ IF=4.153）的Topic editor。

张振杰、程鹏课题组：混合基质法构建光驱动人工肌肉材料

人工肌肉仿生材料在工业、医药业、智能产业方面具有潜在的应用价值。人工肌肉材料可以通过外部刺激如电能、光能、热能、化学能实现向机械能的转化，并展现出一系列驱动行为如膨胀、收缩、转动、弯曲、旋转等。由于光能具有廉价易得、无污染、可远程无线操控等优点，光驱动智能材料受到了研究者们的广泛关注。其中，光驱动分子晶体由于具有响应速度快，高弹性模量和规则分子排列的特点，在最近几年崭露头角。但是如何将小尺寸的分子晶体制成大尺寸的人工肌肉材料，并具有光驱动的性能，是目前研究的挑战之一。南开大学化学学院的张振杰教授、程鹏教授与南佛罗里达大学的马胜前教授课题组合作，首次利用一种混合基质的策略：分子晶体作为肌纤维，高分子作为结缔组织来交联分子晶体，成功构建了一类新型的光驱动人工肌肉材料。这类材料可以在光的控制下进行抓取、蠕动、游泳等一系列复杂运动和行为。相关研究成果发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2018, doi.org/10.1002/anie.201805543上（第一作者是南开大学化学学院的博士生喻琪），并选为VIP文章。

图1.光响应晶体的结构和人工肌肉运动示意。