近期,,新材料研究所功能晶體團(tuán)隊(duì)在化學(xué)科學(xué)頂級國際期刊《Chemical Communications》,、《Chemistry-An Asian Journal》上連續(xù)發(fā)表兩篇高水平文章,。
功能超分子材料是目前材料領(lǐng)域最為前沿的研究方向之一。在各類超分子材料中,,以大環(huán)主體分子為代表的功能材料是該領(lǐng)域的核心研究內(nèi)容。自從1967年美國科學(xué)家C. J. Pedersen 首次合成冠醚并用于有機(jī)溶劑中對堿金屬離子的識別之后,,基于大環(huán)主體的超分子化學(xué)便得到了蓬勃發(fā)展,。不同的大環(huán)主體分子往往具有不同的主客體性質(zhì),可以對不同結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的客體進(jìn)行識別,。最近幾年,,隨著超分子催化、晶體材料等領(lǐng)域的迅速發(fā)展,,人們發(fā)現(xiàn)大環(huán)主體分子在這些領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,。考慮到合成的便捷性、表征及功能的可實(shí)現(xiàn)性以及分子設(shè)計(jì)美學(xué),,大環(huán)主體分子往往基于一種或幾種構(gòu)筑基元通過成環(huán)構(gòu)筑,。在目前已經(jīng)報(bào)道的各類大環(huán)主體中,基于芳香構(gòu)筑基元的大環(huán)主體代表了一大類超分子環(huán)狀主體化合物,。功能晶體團(tuán)隊(duì)研究人員在《Chemical Communications》上以Feature Article的形式發(fā)表了題為“Macrocyclic host molecules with aromatic building blocks: state of art and progress”的文章,,綜述了最近十年報(bào)道的基于芳香構(gòu)筑基元的大環(huán)主體分子,文章第一作者及通訊作者為石強(qiáng)博士,,劉冰博士為共同通訊作者,。
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在各項(xiàng)現(xiàn)代科技中,催化技術(shù)始終占據(jù)著核心地位,。據(jù)統(tǒng)計(jì),,目前人們在工作生活中使用到的各類化學(xué)品的90%都需要催化劑技術(shù)來合成。催化技術(shù)創(chuàng)造了全球超過30%的GDP,。在當(dāng)前所有的催化技術(shù)中,,均相催化是最為常用的一種催化方式。這種催化方式主要包括過渡金屬催化,、酶催化以及今年剛剛獲得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的小分子催化等,。這些催化方法的大規(guī)模應(yīng)用極大的提高了化工、精細(xì)化學(xué)品等等行業(yè)的效率,。然而,,均相催化合成技術(shù)也有其難以克服的固有缺陷,例如,,昂貴催化劑回收利用的困難性大大增加了催化合成的成本,。另外催化劑的存在也增大了產(chǎn)物的純化成本。最近幾十年逐漸發(fā)展起來的異相催化技術(shù)可以使得反應(yīng)物和產(chǎn)物以及催化劑處于不同的相中,,有望解決以上兩個(gè)問題,,大大降低催化成本。在異相催化中,,效率最高的無疑是晶體,,尤其是單晶催化。這是由于傳統(tǒng)的納米粒子催化,、表面催化以及多晶催化均限制了異相催化劑中催化位點(diǎn)的密度和載量,。而單晶擁有固有的周期性孔道,為催化反應(yīng)的發(fā)生提供了各向異性的場所,。同時(shí)各向異性的環(huán)境也為反應(yīng)的發(fā)生提供了額外的選擇性,。因此,大力發(fā)展單晶異相催化技術(shù)對于未來進(jìn)一步降低催化技術(shù)的成本具有十分重大的意義,。功能晶體團(tuán)隊(duì)研究人員在《Chemistry-An Asian Journal》上以期刊封面(Cover Article)的形式發(fā)表了題為“Catalysis in Single Crystalline Materials: From Discrete Molecules to Metal-Organic Frameworks”的文章,,綜述了近幾年該領(lǐng)域的發(fā)展情況,。其中主要包括獨(dú)立小分子單晶中的催化以及金屬有機(jī)框架(MOFs)晶體中的催化。這些發(fā)生在單晶中的反應(yīng)相比傳統(tǒng)的均相反應(yīng)和異相反應(yīng)具有更高的反應(yīng)效率以及選擇性,,表明了單晶催化的優(yōu)勢以及巨大的應(yīng)用潛力,。文章第一作者及通訊作者為石強(qiáng)博士,王旭平教授及南京大學(xué)王樂勇教授為共同通訊作者,。
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/asia.202100957 (IF = 4.568)
石強(qiáng),,男,1991年生,,2019年博士畢業(yè)于中國科學(xué)院化學(xué)研究所,,畢業(yè)后在荷蘭Wageningen大學(xué)從事博士后研究工作。2021年加入山東省科學(xué)院新材料研究所工作?,F(xiàn)主要從事超分子化學(xué)及智能晶體材料的制備,,性質(zhì)和應(yīng)用研究。