何刚课题组具有多种刺激响应变色的七重穿插紫罗精框架材料问世

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前沿科学技术研究院何刚课题组与山西师范大学张献明教授课题组合作，将多核金属羧酸簇引入到紫罗精杂化材料中，实现了多核金属羧酸簇电子供体与紫罗精类配体融合，合成了具有类Anderson型Zn7簇的七重穿插3D框架材料，还首次观察到了热至变色的过程是从“里”到“外”的过程。其研究结果以《具有X-射线紫外双刺激变色、热致变色、电致变色和氨响应变色的七重穿插三维框架材料》为题，近日发表在《美国化学会志》上。

七重穿插三维框架材料的结构和X-射线紫外双刺激变色、热致变色、电致变色和氨响应变色示意图

据何刚教授介绍，该材料结构具有以下特点：i) 电子供受体之间距离很短，可以促使刺激响应的灵敏性增强；ii) 多条电子转移的路径为能够同时响应不同刺激提供了可能；iii) 两个相邻的烷基吡啶环的平面化可以稳定还原性自由基，强化电荷分离状态。结构决定性能。既能够快速响应软X-射线、紫外光、温度和电场，又能够选择性响应有机氨蒸汽。此类材料能制备成PMMA复合膜，可保持其对外界刺激响应的灵敏性，又可以提高光致变色的可重复性，为下一步能够实现多重刺激响应性智能材料的应用提供了坚实的基础。

刺激响应性材料在智能玻璃、涂层、传感、分离、催化、纳米技术和生物学等领域的需求日益增大，受到非常关注。目前刺激响应性材料包括二芳基乙烯，螺吡喃，螺恶嗪，偶氮苯化合物和紫罗精类化合物等，其中紫罗精类晶态材料具备优良的缺电子特性，当它受到外界刺激如化学、电场或者光刺激，并在富电子无机阴离子或有机配体的协助下，发生电子转移，完成两步还原反应，表现出三种不同的状态（中性的V0、单自由基V•+和双电荷V2+），这三种状态具有不同电子分布形式，导致不同的电子吸收带，继而伴随着材料颜色的改变。

报道链接：http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2019-08/10/content_780837.shtml

何刚，博士，西安交通大学教授。2005年加入陕西师范大学化学与材料科学学院师从房喻教授攻读博士学位，主要从事新型荧光传感薄膜的创制及相关检测仪器的研制，并于2011年7月年获得博士学位。同年10月，加入加拿大阿尔伯塔大学化学系Eric Rivard副教授课题组从事博士后研究工作，研究兴趣集中在含主族元素功能性共轭小分子及聚合物的开发及相关应用的探索。2014年4月，加入加拿大国家纳米技术研究所及阿尔伯塔大学著名表面化学家，美国化学会旗下材料化学期刊Chemistry of Materials主编（Editor-in-Chief）Jillian Buriak教授课题组从事博士后研究，从事表面化学及新型清洁能源的研究工作。2015年4月，加入西安交通大学前沿科学技术研究院，任教授。迄今为止，在Chemical Reviews、Journal of American Chemical Society、AngewandteChemie International Edition、Chemistry of Materials、Journal of Material Chemistry、Macromolecules等国际知名期刊上共发表学术论文22篇，其中第一作者文章9篇，包括在化学领域最有影响力的期刊Chemical Reviews发表综述文章一篇，文章共被引用超过280次，在多个国内及国际学术会议上进行口头报告，研究成果得到了相关领域国际学术界的广泛关注并产生了日益增大的国际影响力。何刚博士的研究兴趣主要集中在含主族元素有机共共轭聚合物、功能性嵌段共聚物的设计合、表面化学及其在光电材料及新能源等领域的应用。

张献明,教授，博士生导师，万人计划创新领军人才，国家杰出青年基金获得者，百千万人才工程国家级人选，三晋学者，全国优秀博士论文获得者，洪堡学者。1996年山西师范大学获学士学位，1999年内蒙古大学获理学硕士学位。1999年师从陈小明教授（中国科学院院士）攻读博士，2002年6月获中山大学理学博士学位。2003年4月获德国 “洪堡”奖学金资助，在海德堡大学做博士后研究工作，2004年6月返回山西师范大学工作。同年，博士论文被评为 “全国优秀博士学位论文”，2005年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”，2007年获 “山西省五一奖章”和“山西省333人才”，2008年获“中国化学会青年化学奖”并入选“山西省高等院校拔尖创新人才”。2009年获“国家杰出青年基金资助” 2010年获国务院特殊津贴。2011年，作为团队带头人，带领“分子磁性与磁性材料团队”入选教育部创新团队。2013年入选万人计划中“国家中青年科技创新领军人才”，同时被评为“百千万人才工程”国家级人选。