我校霍夫曼先進材料研究院李靜教授團隊在金屬有機框架材料用于白光發射的研究課題中取得新進展。

目前(qian)，研究成果以“Three Models To Encapsulate Multicomponent Dyes into Nanocrystal Pores: A New Strategy for Generating High-Quality White Light”和“Encapsulation of yellow phosphors into nanocrystalline metal–organic frameworks for blue-excitable white light emission”為題分別發表于國際頂(ding)級期(qi)刊J. Am. Chem. Soc.和Chem. Commun.上(shang)。論文(wen)的(de)第(di)一作者(zhe)均為劉曉院博士(shi)，通(tong)訊作者(zhe)為李靜教(jiao)授，深圳職業技術學(xue)院霍(huo)夫(fu)曼(man)先進材料研究院為第(di)一署名單位。兩篇論文(wen)并分別選為當月(yue)期(qi)刊的(de)封(feng)底和內封(feng)面文(wen)章。

金屬(shu)(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框架(jia)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)自2009年首(shou)次(ci)用于白光(guang)(guang)(guang)發(fa)射以來，由(you)于其(qi)易于調控的(de)結構(gou)、組成(cheng)及多孔性而在發(fa)光(guang)(guang)(guang)領域得(de)到(dao)了(le)廣泛的(de)研(yan)究(jiu)。目前，基于金屬(shu)(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框架(jia)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)用于白光(guang)(guang)(guang)發(fa)射的(de)發(fa)光(guang)(guang)(guang)源主要(yao)有(you)(you)：有(you)(you)機(ji)配體(ti)(ti)、金屬(shu)(shu)(shu)離子或(huo)團簇以及包(bao)覆的(de)客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。其(qi)中(zhong)，金屬(shu)(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框架(jia)與客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)（如(ru)熒光(guang)(guang)(guang)分(fen)子與量子點）形成(cheng)的(de)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)，結合(he)(he)了(le)金屬(shu)(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框架(jia)的(de)多孔性等(deng)優(you)(you)勢與客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)優(you)(you)良的(de)發(fa)光(guang)(guang)(guang)性質及多樣性。在目前的(de)研(yan)究(jiu)中(zhong)，該類復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)合(he)(he)成(cheng)通(tong)(tong)常是(shi)將(jiang)前期合(he)(he)成(cheng)的(de)微米尺寸(cun)的(de)金屬(shu)(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框架(jia)化合(he)(he)物(wu)樣品浸泡到(dao)含有(you)(you)客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)溶(rong)液(ye)中(zhong)，通(tong)(tong)過擴散法制將(jiang)其(qi)包(bao)覆在金屬(shu)(shu)(shu)有(you)(you)機(ji)框架(jia)的(de)孔道(dao)中(zhong)。通(tong)(tong)過該方法雖然可以獲得(de)高性能的(de)發(fa)光(guang)(guang)(guang)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)，但(dan)是(shi)對客(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)種類有(you)(you)一定(ding)程度的(de)尺寸(cun)要(yao)求，并且微米級的(de)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)顆(ke)粒(li)也(ye)將(jiang)限制其(qi)用于后期器件的(de)制備。

在(zai)(zai)該研究中，李靜教(jiao)授團隊在(zai)(zai)合(he)(he)成納(na)米(mi)尺寸的(de)(de)(de)金(jin)屬有(you)(you)機(ji)(ji)框架(ZIF-8與(yu)UiO-66)的(de)(de)(de)同時原位將客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子包(bao)裹其中，從而得到(dao)了(le)不同發(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)性(xing)質的(de)(de)(de)納(na)米(mi)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)。所選用(yong)(yong)的(de)(de)(de)客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子的(de)(de)(de)尺寸大(da)于(yu)所用(yong)(yong)金(jin)屬有(you)(you)機(ji)(ji)框架的(de)(de)(de)孔窗而與(yu)其孔徑大(da)小匹配(pei)，從而保證客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子不會通(tong)過擴散(san)而泄(xie)漏。白(bai)(bai)(bai)光(guang)可(ke)以通(tong)過用(yong)(yong)藍光(guang)激發(fa)(fa)(fa)(fa)具有(you)(you)黃(huang)光(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)性(xing)質的(de)(de)(de)納(na)米(mi)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)或用(yong)(yong)紫(zi)外(wai)光(guang)激發(fa)(fa)(fa)(fa)含有(you)(you)紅、綠、藍發(fa)(fa)(fa)(fa)光(guang)性(xing)質的(de)(de)(de)納(na)米(mi)尺寸復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)獲(huo)得。其中，三種(zhong)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)物(wu)模(mo)型可(ke)用(yong)(yong)于(yu)實現(xian)紫(zi)外(wai)光(guang)激發(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)白(bai)(bai)(bai)光(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射，分(fen)(fen)別為(wei)(wei)多(duo)(duo)相(xiang)單(dan)層、單(dan)相(xiang)單(dan)層與(yu)單(dan)相(xiang)多(duo)(duo)層復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)物(wu)。通(tong)過精確的(de)(de)(de)調控合(he)(he)成材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)比(bi)例(li)與(yu)包(bao)裹熒光(guang)分(fen)(fen)子的(de)(de)(de)濃度可(ke)以獲(huo)得高性(xing)能的(de)(de)(de)白(bai)(bai)(bai)光(guang)。為(wei)(wei)了(le)進一步降低(di)客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子之間的(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)作用(yong)(yong)，多(duo)(duo)種(zhong)客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子被(bei)包(bao)裹在(zai)(zai)多(duo)(duo)殼層的(de)(de)(de)金(jin)屬有(you)(you)機(ji)(ji)框架中，未包(bao)裹客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子的(de)(de)(de)金(jin)屬有(you)(you)機(ji)(ji)框架層有(you)(you)效的(de)(de)(de)減(jian)弱(ruo)了(le)客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子間的(de)(de)(de)相(xiang)互(hu)作用(yong)(yong)。該研究為(wei)(wei)合(he)(he)成基于(yu)金(jin)屬有(you)(you)機(ji)(ji)框架與(yu)客(ke)(ke)(ke)(ke)體(ti)(ti)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)納(na)米(mi)復(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)用(yong)(yong)于(yu)白(bai)(bai)(bai)光(guang)發(fa)(fa)(fa)(fa)射提供了(le)新的(de)(de)(de)思路。

2018年(nian)(nian)1月，深(shen)職院與諾貝爾化(hua)學獎得(de)主(zhu)、美國(guo)康奈(nai)爾大學教授羅德·霍夫曼(man)領軍的團(tuan)隊簽(qian)約共(gong)建(jian)霍夫曼(man)先(xian)進(jin)材(cai)料研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)院。該研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)院致力(li)于研(yan)(yan)發(fa)新型功能材(cai)料，并重點開拓(tuo)材(cai)料在節能技(ji)術(shu)、新能源及可再生(sheng)能源領域的性(xing)能和(he)應(ying)用，推動(dong)深(shen)圳在新能源新材(cai)料領域的應(ying)用基礎研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)和(he)產(chan)(chan)業發(fa)展，為深(shen)圳相關產(chan)(chan)業共(gong)性(xing)技(ji)術(shu)和(he)關鍵技(ji)術(shu)研(yan)(yan)發(fa)提供技(ji)術(shu)支持(chi)。研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)院現有科(ke)研(yan)(yan)、辦公場地(di)2500平方(fang)米(mi)，下設(she)理(li)論(lun)計算實(shi)(shi)驗室、材(cai)料研(yan)(yan)發(fa)實(shi)(shi)驗室、器(qi)件產(chan)(chan)業化(hua)實(shi)(shi)驗室。自2018年(nian)(nian)成立以來，研(yan)(yan)究(jiu)(jiu)(jiu)(jiu)院已發(fa)表JCR一區學術(shu)論(lun)文15篇，包括Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.，Adv. Mater.,等國(guo)際(ji)頂級期(qi)刊，承擔各級科(ke)研(yan)(yan)項(xiang)目9項(xiang)（包括國(guo)家(jia)項(xiang)目3項(xiang)）。

（霍夫曼先進(jin)材料研究院 劉曉院）