分會(huì)

第二十一分會(huì)：晶體工程

摘要

氫鍵有機(jī)框架(HOFs)是由有機(jī)單體借助氫鍵、π-π堆積等超分子作用力組裝而成的一類新型多孔材料[1–3]。因其具有較高的孔隙率、溶劑可加工、易回收等特點(diǎn)，近年來開始在氣體吸附與分離、多相催化、能源環(huán)境、生物醫(yī)藥等眾多領(lǐng)域嶄露頭角[4–5]。然而，制約HOF材料發(fā)展的一大挑戰(zhàn)是難以在其結(jié)構(gòu)中引入特定的功能性基元以滿足特定的應(yīng)用需求。 鑒于此，我們提出了一種通過構(gòu)建陰離子型HOFs來實(shí)現(xiàn)HOF材料功能化和應(yīng)用研究的有效策略。首先，我們選取了1,3,6,8-四(對(duì)羧基苯基)卟啉作為單體在室溫下成功制備出了一例陰離子型HOFs(命名為PFC-33)，在該材料的結(jié)構(gòu)中除了構(gòu)建骨架結(jié)構(gòu)的光卟啉單體，還有大量的季銨根離子作為抗衡離子游離在材料的孔道中。然后，通過一鍋法和后合成離子交換法，我們成功地將不同的功能陽離子引入到了材料的孔道中，實(shí)現(xiàn)了HOF材料的功能化。在這里，PFC-33的多孔結(jié)構(gòu)及其骨架的電荷作用賦予了該材料于多種生理環(huán)境下的離子響應(yīng)抗菌劑(季銨離子)釋放行為。同時(shí)，卟啉分子構(gòu)筑的框架又具有光動(dòng)力抑菌的潛力。結(jié)合了這兩點(diǎn)，PFC-33呈現(xiàn)出光動(dòng)力與化學(xué)協(xié)同抑菌的活性。更進(jìn)一步的，利用PFC-33顆粒表面的羧酸官能團(tuán)，我們采用合成后修飾-聚合的方法，將該粉末狀的HOFs制備成了柔性自支撐的HOF膜，其同樣呈現(xiàn)出明顯的抑菌活性。我們認(rèn)為這項(xiàng)研究為HOF材料的制備及應(yīng)用提供了新的思路。

關(guān)鍵詞

氫鍵有機(jī)框架;離子交換;離子響應(yīng)行為;光動(dòng)力學(xué);HOF膜

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