基于大π共轭配体的导电配位聚合物超薄纳米片的设计与合成

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    21901046
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    27.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    B0102.配位化学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Conductive coordination polymer nanosheets have shown great application prospects as lithium ion anode materials due to their adjustable structure, good stability and large storage capacity. However, the reported conductive coordination polymers generally have poor conductivity and are difficult to exfoliate, especially the oversized particles (or blocks) will cause active surface sites to be blocked, thereby reducing the conductivity. In this project, we intend to design and synthesize a series of large π-conjugated organic ligands, select metal ions to form two-dimensional conductive coordination polymers, and prepare ultrathin nanosheets by surfactant-assisted solvothermal method and exfoliation strategy. We will investigate the effects of aromatic ring nitrogen heteroatoms, different substituents and different coordination groups on conductivity and exfoliation performance of the target coordination polymers, exploring the oriented synthesis method of ultrathin nanosheets with high charge transport performance, revealing the structure-activity relationship between structure and performance, and laying a material foundation for the application of conductive coordination polymer nanosheets in lithium ion batteries, which is of great significance to the revolution of new energy technology.
导电配位聚合物纳米片由于其结构可调、稳定性较好、储存容量大等优点,作为锂离子负极材料已表现出巨大的应用前景。然而,已报道的导电配位聚合物普遍导电性较差、难剥离,尤其是颗粒(或块体)尺寸过大会导致其表面活性位点受阻,从而降低其导电性能。本项目拟设计合成一系列大π共轭的有机配体,选择金属离子配位形成二维导电配位聚合物,采用表面活性剂辅助的溶剂热法和剥离策略制备出超薄纳米片。重点考察有机配体中芳环氮杂原子、不同取代基和不同配位基团对目标配位聚合物导电和剥离性能的影响,探索出具有高效电荷传输性能的超薄纳米片定向合成方法,揭示结构与性能之间构效关系规律,为导电配位聚合物纳米片应用于锂离子电池打下坚实的物质基础,这对新能源技术的革命具有极其重要的意义。

结项摘要

导电配位聚合物纳米片由于其结构可调、稳定性较好、储存容量大等优点,作为电子器件关键材料已表现出巨大的应用前景。本项目成功合成大π共轭有机配体,选择与金属离子制备出二维配位聚合物,通过结构模拟和测试表征验证其层状二维金属-配体配位层结构。使用乳化分散机在液相中对配位聚合物进行剪切剥离得到超薄二维纳米片,利用多种表征验证配位结构的高稳定性和高结晶性,并表征其形貌和成分。测试其电子电导率、电化学阻抗谱,结果表明实现了合成高导电性能的超薄配位聚合物纳米片的有效方法。通过电化学测试和理论计算研究了配体大π共轭结构、氮原子和配位硫原子对共轭平面电子传输的影响。基于配位聚合物的优异性能,还研究了质子传导、光催化、传感等方面的应用研究。项目实施期间发表SCI学术论文12篇,包括Adv. Funct. Mater.、Chem. Commun.、Top. Curr. Chem.、J. Mater. Chem. C等,申请发明专利5项,其中已授权1 项。

项目成果

期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(5)
Symbiotically Reinforced Bimetallic Photocatalysis in Conjugated Metal−Organic Framework Nanosheets
共轭金属有机框架纳米片中的共生增强双金属光催化
  • DOI:
    10.1002/adfm.202210717
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Advanced Functional Materials
  • 影响因子:
    19
  • 作者:
    Li Jian-Ming;Lin Qia-Chun;Li Ning;Li Zhi-Hua;Tan Guiping;Liu Shou-Jie;Chung Lai-Hon;Liao Wei-Ming;Yu Lin;He Jun
  • 通讯作者:
    He Jun
Syntheses, structures and Br-2 uptake of Cu(I)-bipyrazole frameworks
Cu(I)-联吡唑骨架的合成、结构和 Br-2 吸收
  • DOI:
    10.1016/j.jssc.2021.122458
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    Journal of Solid State Chemistry
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Zheng Sai-Li;He Yonghe;Qiu Xiao-Kang;Zhong Yuan-Hui;Chung Lai-Hon;Liao Wei-Ming;He Jun
  • 通讯作者:
    He Jun
Highly enhanced hydrated proton conductivity by combination of post-synthetic oxidation and acidification in a zirconium-organic framework
通过锆有机骨架中合成后氧化和酸化的结合,高度增强水合质子电导率
  • DOI:
    10.1016/j.jssc.2020.121234
  • 发表时间:
    2020-05
  • 期刊:
    Journal of Solid State Chemistry
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Zeng Qi;Xian Wan-Ru;Zhong Yuan-Hui;Chung Lai-Hon;Liao Wei-Ming;He Jun
  • 通讯作者:
    He Jun
Conductive Metal-Organic Frameworks: Mechanisms, Design Strategies and Recent Advances
导电金属有机框架:机理、设计策略和最新进展
  • DOI:
    10.1007/s41061-020-0289-5
  • 发表时间:
    2020-02-24
  • 期刊:
    TOPICS IN CURRENT CHEMISTRY
  • 影响因子:
    8.6
  • 作者:
    Deng, Xiangling;Hu, Jie-Ying;He, Jun
  • 通讯作者:
    He, Jun
Hydrated proton conduction and luminescence of a carboxylate and sulfonate-included lead(II) coordination polymer
含羧酸盐和磺酸盐的铅(II)配位聚合物的水合质子传导和发光
  • DOI:
    10.1016/j.jssc.2020.121325
  • 发表时间:
    2020-07
  • 期刊:
    Journal of Solid State Chemistry
  • 影响因子:
    3.3
  • 作者:
    Zhang Hu;Yan Zi-Ang;Wu Zhi-Min;Lin Zhi-Qing;Liao Wei-Ming;He Jun
  • 通讯作者:
    He Jun

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自敏化MOF-酶耦合光催化还原CO2制甲酸性能研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54 万元
  • 项目类别:
    面上项目

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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

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          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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