单一手性多孔MOF薄膜的可控制备与手性拆分性能研究

A key issue of homochiral metal-organic frameworks (MOFs) for the application in chiral separation is how to prepare structure-controllable thin films. Base on the previous study of homochiral MOF thin films prepared by camphorate acid, we will use liquid phase epitaxy method to functionalize ancillary ligands with different functional groups on the framework or introduce nanoclusters into the pores of MOFs respectively in this project. In this case, we will obtain homochiral thin films with mono-orientation, uniform thickness. Then we will investigate the relationship between growth orientations, thickness, loaded chiral nanoclusters of homochiral thin film and chiral separation. Furthermore, several chiral thin films for the efficient separation of drug molecules will be developed possibly, which provide theoretical and experimental guidance for chiral separation of chiral thin film based on MOFs.

单一手性金属有机骨架材料面向手性拆分应用中的一个关键问题是如何制备结构可控的薄膜。本项目在前期基于樟脑酸的单一手性MOF薄膜研究基础上，拟通过液相外延法将含特殊功能单元的辅助配体或纳米团簇引入到手性MOF薄膜的框架和孔道中，制备单一取向、厚度均一的单一手性薄膜材料；探讨单一手性MOF薄膜的晶面取向、薄膜厚度、手性纳米团簇负载与手性拆分性能之间的关系；发展几种能够高效分离外消旋药物分子的薄膜材料，为MOF基手性薄膜分离材料研究提供理论和实验指导。

在该基金资助下，按照项目计划和研究方案开展工作, 开展了手性MOF薄膜的可控制备及其手性拆分的研究。我们已根据研究计划实现了通过选择过渡金属醋酸盐、樟脑酸和辅助配体，通过含有不同的官能团功能化基底表面生长具有不同晶向的柱层结构的SURMOFs薄膜材料。通过X-射线衍射和红外检测结构和配位信息，用圆二色谱检测其手性特征，用扫描电镜、原子力显微镜来表征来分析样品的表面形貌。然后选择合适的手性分子（分子大小和物理化学性能等）来探索了手性SURMOFs薄膜在手性分子的对映选择性吸附和分离应用方面的研究，并初步对映选择性吸附和分离性能与手性SURMOFs的构效关系。.项目执行三年期间我们已发表以本基金（项目批准号：21601189）相关的学术刊物上发表SCI 论文22 篇，包括Coord. Chem. Rev., Angew. Chem. Int. Ed., Appl. Catal. B-Environ, Small, J. Mater. Chem. A（3篇）, ACS Appl. Mater. Inter.（2篇）等 其中影响因子大于8 的12篇。共支持了6位研究生的工作，其中已有4位硕士研究生毕业，2位硕士研究生在读。