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中科院高能所核能化學(xué)團(tuán)隊(duì)柔性晶體研究取得重要進(jìn)展!

2020-06-04 15:22  來(lái)源:中科院高能所  瀏覽:  

據(jù)中科院高能所6月2日?qǐng)?bào)道,該所多學(xué)科中心石偉群課題組在功能錒系配合物柔性晶體研究領(lǐng)域取得重要進(jìn)展,相關(guān)研究成果以“Molecular spring-like triple-helix coordination polymers as dual stress and thermally responsive crystalline metal-organic materials”為題發(fā)表在國(guó)際化學(xué)期刊Angew. Chem. Int. Ed.上。

新型功能材料的制備與應(yīng)用在人類(lèi)現(xiàn)代化進(jìn)程中一直發(fā)揮著關(guān)鍵作用,在材料科學(xué)研究中,晶態(tài)材料是眾多固態(tài)材料的主體,其主要特征是結(jié)構(gòu)高度有序且穩(wěn)定,并可以通過(guò)材料功能導(dǎo)向設(shè)計(jì)來(lái)獲得相應(yīng)的特殊性質(zhì),功能晶態(tài)材料可用于制備適用于不同領(lǐng)域的高科技功能器件。

一般而言,晶態(tài)材料因其結(jié)構(gòu)的高度有序性會(huì)表現(xiàn)出較高的機(jī)械強(qiáng)度,但往往也面臨脆性和韌性不足的缺點(diǎn),這一特性在在高分子材料中表現(xiàn)得尤為明顯。石偉群團(tuán)隊(duì)利用半剛性有機(jī)分子設(shè)計(jì)合成了一種具有多重刺激響應(yīng)性能的錒系柔性金屬有機(jī)材料(MOM)晶體。這類(lèi)MOM晶體化合物以分子彈簧型的三螺旋鏈作為結(jié)構(gòu)單元,顯示了良好的宏觀(guān)柔韌性,可以在施加外力或加熱升溫的條件下分別發(fā)生相應(yīng)的力致彈性形變和熱致跳躍響應(yīng)。

該研究為未來(lái)新型多功能柔性MOM的設(shè)計(jì)合成與應(yīng)用提供了重要思路和參考。更為重要的是,這一力-熱雙機(jī)械響應(yīng)的三螺旋配位聚合物成功結(jié)合了晶態(tài)材料的結(jié)構(gòu)高度有序性和宏觀(guān)可塑性,代表了一類(lèi)全新的多功能柔性MOM晶體,它將極大拓展MOM類(lèi)功能化合物在柔性材料和器件領(lǐng)域的應(yīng)用。未來(lái)還可以通過(guò)分子設(shè)計(jì)和修飾實(shí)現(xiàn)此類(lèi)柔性晶體材料更高階的多重刺激響應(yīng)能力,如溫度、光、酸度、客體等。

此項(xiàng)目得到了國(guó)家杰出青年基金項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金與中科院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)的資助支持。

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