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(mu)前，研(yan)究(jiu)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(wei)(wei)題分別(bie)發表于國際(ji)頂級期刊J. Am. Chem. Soc.和Chem. Commun.上。論(lun)文的第一作者均為(wei)(wei)劉(liu)曉院(yuan)博士(shi)，通(tong)訊作者為(wei)(wei)李靜教授，深圳職(zhi)業技術學院(yuan)霍夫曼先進材(cai)料研(yan)究(jiu)院(yuan)為(wei)(wei)第一署(shu)名單位。兩(liang)篇論(lun)文并分別(bie)選為(wei)(wei)當月期刊的封(feng)(feng)底(di)和內封(feng)(feng)面文章。

金屬(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)架材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)自2009年首次(ci)用(yong)于(yu)(yu)白(bai)光(guang)發射以來，由于(yu)(yu)其易于(yu)(yu)調控的(de)(de)(de)(de)結(jie)構、組成及多孔(kong)性(xing)(xing)而在(zai)發光(guang)領域得到了廣(guang)泛的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究。目前，基于(yu)(yu)金屬(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)架材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)用(yong)于(yu)(yu)白(bai)光(guang)發射的(de)(de)(de)(de)發光(guang)源主要有(you)(you)(you)：有(you)(you)(you)機配體、金屬(shu)離子或團簇(cu)以及包覆的(de)(de)(de)(de)客(ke)體材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。其中，金屬(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)架與(yu)(yu)客(ke)體材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)（如熒光(guang)分子與(yu)(yu)量子點(dian)）形成的(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)，結(jie)合(he)了金屬(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)架的(de)(de)(de)(de)多孔(kong)性(xing)(xing)等優勢與(yu)(yu)客(ke)體材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)優良的(de)(de)(de)(de)發光(guang)性(xing)(xing)質及多樣(yang)性(xing)(xing)。在(zai)目前的(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)究中，該類復(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)合(he)成通(tong)(tong)常是將前期合(he)成的(de)(de)(de)(de)微(wei)米尺寸的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)架化合(he)物樣(yang)品浸泡到含有(you)(you)(you)客(ke)體材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)中，通(tong)(tong)過擴散法制(zhi)將其包覆在(zai)金屬(shu)有(you)(you)(you)機框(kuang)架的(de)(de)(de)(de)孔(kong)道(dao)中。通(tong)(tong)過該方(fang)法雖然可以獲得高性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)(de)發光(guang)復(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)，但是對客(ke)體材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)種類有(you)(you)(you)一定程度的(de)(de)(de)(de)尺寸要求，并且微(wei)米級的(de)(de)(de)(de)復(fu)(fu)合(he)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)顆粒(li)也將限制(zhi)其用(yong)于(yu)(yu)后期器件(jian)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)備。

在該研究中(zhong)，李靜教授團(tuan)隊在合(he)成(cheng)納(na)(na)米(mi)(mi)尺寸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)有(you)機(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)(ZIF-8與UiO-66)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)同(tong)時(shi)原位(wei)將客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)包(bao)裹(guo)(guo)其中(zhong)，從而得到了不(bu)同(tong)發光(guang)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)(mi)復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)。所選用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸大于(yu)所用(yong)金屬(shu)有(you)機(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔窗(chuang)而與其孔徑大小匹配，從而保證客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)不(bu)會通(tong)過擴散而泄漏。白(bai)光(guang)可(ke)(ke)以通(tong)過用(yong)藍(lan)光(guang)激發具有(you)黃光(guang)發光(guang)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)(mi)復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)或(huo)用(yong)紫外光(guang)激發含有(you)紅、綠、藍(lan)發光(guang)性(xing)(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)(mi)尺寸復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)獲得。其中(zhong)，三種(zhong)復(fu)合(he)物(wu)模型可(ke)(ke)用(yong)于(yu)實(shi)現紫外光(guang)激發的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)光(guang)發射，分(fen)(fen)(fen)別為多相(xiang)(xiang)單層(ceng)、單相(xiang)(xiang)單層(ceng)與單相(xiang)(xiang)多層(ceng)復(fu)合(he)物(wu)。通(tong)過精(jing)確的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調控合(he)成(cheng)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)例與包(bao)裹(guo)(guo)熒光(guang)分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度可(ke)(ke)以獲得高(gao)性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)白(bai)光(guang)。為了進一步降(jiang)低客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作用(yong)，多種(zhong)客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)被包(bao)裹(guo)(guo)在多殼層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)有(you)機(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)中(zhong)，未包(bao)裹(guo)(guo)客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)有(you)機(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)層(ceng)有(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)減(jian)弱了客(ke)(ke)體(ti)分(fen)(fen)(fen)子(zi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)互作用(yong)。該研究為合(he)成(cheng)基于(yu)金屬(shu)有(you)機(ji)(ji)框(kuang)(kuang)架(jia)與客(ke)(ke)體(ti)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)納(na)(na)米(mi)(mi)復(fu)合(he)材(cai)料(liao)(liao)(liao)用(yong)于(yu)白(bai)光(guang)發射提供了新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)思路。

2018年1月，深職院(yuan)與(yu)諾貝爾化學獎(jiang)得主、美國(guo)康奈爾大學教授羅德·霍夫曼領軍的(de)團(tuan)隊簽約共(gong)建(jian)霍夫曼先進材料(liao)(liao)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)。該研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)致(zhi)力于研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)發(fa)新(xin)型功(gong)能材料(liao)(liao)，并重點開拓材料(liao)(liao)在(zai)節(jie)能技術(shu)(shu)(shu)、新(xin)能源及可(ke)再(zai)生能源領域的(de)性(xing)能和應用(yong)，推動深圳(zhen)在(zai)新(xin)能源新(xin)材料(liao)(liao)領域的(de)應用(yong)基礎研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)和產(chan)業(ye)(ye)發(fa)展，為深圳(zhen)相關(guan)產(chan)業(ye)(ye)共(gong)性(xing)技術(shu)(shu)(shu)和關(guan)鍵技術(shu)(shu)(shu)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)發(fa)提供技術(shu)(shu)(shu)支(zhi)持。研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)現(xian)有科研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)、辦(ban)公場(chang)地(di)2500平方(fang)米，下設理(li)論計算(suan)實驗(yan)室、材料(liao)(liao)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)發(fa)實驗(yan)室、器件產(chan)業(ye)(ye)化實驗(yan)室。自2018年成立(li)以來，研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)院(yuan)已發(fa)表JCR一區(qu)學術(shu)(shu)(shu)論文15篇(pian)，包括Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc.，Adv. Mater.,等國(guo)際(ji)頂級期刊，承擔各級科研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)項目(mu)9項（包括國(guo)家項目(mu)3項）。

（霍夫曼先進材料研究(jiu)院(yuan) 劉曉(xiao)院(yuan)）