金属有机骨架材料的孔道功能化与二氧化碳吸附性能研究

金属有机骨架材料具有结构的可调控性，有机配体的可修饰性，多功能金属中心和高比表面积等特点，被广泛应用在材料、能源、信息和环境等科学领域。随着该领域的研究发展，国内外科学工作者越来越关心如何实现这类材料的孔道功能化，这对其在气体存储和分离方面的应用具有重要的科学意义。本项目以提高材料的二氧化碳吸附性能为导向，运用分子工程学思想，设计功能结构基元，创新性的引入开放金属位点和给电子官能团等，构筑功能化的孔道结构，定向合成具有特殊二氧化碳吸附性能的金属有机骨架材料。研究合成体系中功能结构基元的键连方式和组装方法，总结微观结构与二氧化碳吸附性能的关系规律。

本项目以提高多孔材料的二氧化碳吸附性能为导向，运用分子工程学思想，设计功能结构基元，构筑功能化的孔道结构，定向合成具有不同结构和孔道特点的新型金属有机骨架多孔材料，进一步通过气体吸附和气体分离性能分析，研究功能结构基元的键连方式和组装方法，总结微观结构与二氧化碳吸附性能的关系规律。项目执行期间，课题组设计合成了一系列新型金属有机骨架材料，开发了新的制备方法，研究了这些材料的结构组成，气体吸附以及气体分离性能，基本完成了项目的科研目标。已发表SCI论文16篇，申请发明专利7项，已授权4项。在国内会议做报告1次，培养博士3名，硕士1名。获得2012年吉林省科学技术进步一等奖。