金属Salen基表面二维有机网格的设计构筑与性能研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21802017
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    26.5万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0203.表面化学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

Two-dimensional covalent organic frameworks (2D COFs) are a class of layered materials with high crystallinity and porosity. Due to the diversity of building blocks and the designability of extended structures, 2D COFs are becoming emerging materials for structural control and functional design. However, it remains a great challenge to fabricate 2D COFs with big size domain, high degree of order and controllable number of layers. Moreover, it is also desirable to realize the functionalization of 2D COFs. Considering the above issues, we would like to fabricate on-surface 2D COFs with Salen unit. The porosity and designability of COFs are subtly combined with the multifunctionality of Salen complexes to expand the applications of 2D COFs. The main research contents in this project are as follows: 1) Explore the strategies for one-step synthesis of functional 2D Salen COFs with high quality; 2) By using scanning probing microscopy, the molecular adsorption, assembly and reaction processes would be studied at molecular scale. We intend to explore the influence of temperature, substrate, metal ions and surface coverage on fabrication of 2D Salen COFs systematically, which will be beneficial to understand the mechanism of surface reaction and realize structural regulation and controllable synthesis. 3) Exploit the applications of 2D Salen COFs in electrochemical catalysis and develop the relationship between topological structure of COFs and their performance.
由于组装基元的多样性以及拓扑结构的可设计性,二维共价有机框架材料(2D COFs)正成为一类结构可控制和功能可设计的新兴多孔材料。然而由于反应单体组装构型难于控制、共价键可逆性差等原因,制备高度有序、大面积、层数可控的2D COFs,同时实现其功能化仍然存在很多挑战。本项目以功能为导向,将COFs材料的多孔性、拓扑结构可调节性与金属Salen复合物的功能性相结合,一步制备多孔隙率、高有序度、功能化的表面金属Salen二维有机网格。在发展大面积、高质量表面2D Salen COFs制备方法的同时,借助于扫描探针显微术,从分子水平考察表面2D Salen COFs的组装、反应、生长机制以及共价键与配位键之间的协同、竞争作用对表面COFs生长过程的影响。探索表面有机网格结构与其性能之间的构效关系,为设计构筑高催化活性的表面二维有机网格提供理论依据。

结项摘要

利用分子工程学,从分子水平设计构筑具有特定拓扑结构和功能基元的二维共价有机网格是实现纳米材料功能化的有效方法,该方法具有灵活可控的优点,通过对分子单元的选择和设计,可以实现对网格结构和功能特性的精确调控。本项目主要以二维有机网格为研究对象,在探索网格结构与性能之间的构效关系的同时,借助于扫描探针显微镜,从分子水平上研究二维有机网格的组装生长规律。主要研究内容包括:设计构筑系列Salen型共价有机网格结构,测试其作为二次离子电池负极材料的储能性能,探究储能机理;将具有不同孔径大小的共价有机网格应用于钾离子电池负极材料,提出了多孔结构对钾离子存储行为的尺寸效应;设计构筑具有单分散的金属铼催化位点的二维共价有机网格结构用于光催化二氧化碳还原,负载金属铼的共价有机网格材料不仅表现出比相应的分子催化剂更好的催化效率,而且稳定性高,可以重复多次循环使用;通过调节构筑基元的分子尺寸,选择性调控组装分子共结晶或者相分离;利用外加电场调控不同超分子组装结构之间发生可逆相转变。项目研究成果为从分子尺度合理设计具有特定功能特性的共价有机网格材料,理解网格结构与性能之间的构效关系提供了实验依据,通过本项目的实施,部分研究成果已经在本领域知名国际期刊发表。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Tri-Stable Structural Switching in 2D Molecular Assembly at the Liquid/Solid Interface Triggered by External Electric Field
外部电场触发液/固界面二维分子组装的三稳态结构切换
  • DOI:
    10.1021/acsnano.9b01337
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    ACS Nano
  • 影响因子:
    17.1
  • 作者:
    Li Shu-Ying;Yang Xue-Qing;Chen Ting;Wang Dong;Wang Sheng-Fu;Wan Li-Jun
  • 通讯作者:
    Wan Li-Jun
Pore-size dominated electrochemical properties of covalent triazine frameworks as anode materials for K-ion batteries
共价三嗪骨架作为钾离子电池负极材料的孔径主导的电化学性能
  • DOI:
    10.1039/c9sc02340b
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Chemical Science
  • 影响因子:
    8.4
  • 作者:
    Li Shu-Ying;Li Wen-Hao;Wu Xing-Long;Tian Yuyang;Yue Jieyu;Zhu Guangshan
  • 通讯作者:
    Zhu Guangshan
An electrospun fiber based metal-organic framework composite membrane for fast, continuous, and simultaneous removal of insoluble and soluble contaminants from water
基于静电纺丝纤维的金属有机骨架复合膜,用于快速、连续、同时去除水中的不溶性和可溶性污染物
  • DOI:
    10.1039/c9ta04664j
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Journal of Materials Chemistry A
  • 影响因子:
    11.9
  • 作者:
    Zhao Rui;Tian Yuyang;Li Shuying;Ma Tingting;Lei Hengtao;Zhu Guangshan
  • 通讯作者:
    Zhu Guangshan
Rhenium-functionalized covalent organic framework photocatalyst for efficient CO2 reduction under visible light
铼功能化共价有机骨架光催化剂可在可见光下高效还原二氧化碳
  • DOI:
    10.1016/j.micromeso.2019.05.026
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Microporous and Mesoporous Materials
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Li Shu-Ying;Meng Shuang;Zou Xiaoqin;El-Roz Mohamad;Telegeev Igor;Thili Oumaima;Liu Terence Xiaoteng;Zhu Guangshan
  • 通讯作者:
    Zhu Guangshan
Porous Aromatic Framework Modified Electrospun Fiber Membrane as a Highly Efficient and Reusable Adsorbent for Pharmaceuticals and Personal Care Products Removal
多孔芳香骨架改性电纺纤维膜作为高效且可重复使用的吸附剂,用于药物和个人护理产品的去除
  • DOI:
    10.1021/acsami.9b04326
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    ACS Applied Materials & Interfaces
  • 影响因子:
    9.5
  • 作者:
    Zhao Rui;Ma Tingting;Li Shuying;Tian Yuyang;Zhu Guangshan
  • 通讯作者:
    Zhu Guangshan

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其他文献

菟丝子水提物对子宫内双酚A暴露小鼠的生殖保护作用
  • DOI:
    10.16303/j.cnki.1005-4545.2021.04.19
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
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  • 影响因子:
    --
  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • DOI:
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    2019
  • 期刊:
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  • 作者:
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母鼠孕期暴露双酚A对子代断乳雄鼠生殖内分泌以及睾丸DNA甲基化的影响
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    魏媛媛;耿玉萌;李淑颖;钟秀会;包永占;史万玉
  • 通讯作者:
    史万玉

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表面手性有机框架的设计构筑及手性调控研究
  • 批准号:
    22372030
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
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课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
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