报告题目

低浓度有机胺捕获与传感双功能分子材料

报告时间与地点

2024年9月29日 上午10:00-11：00

北辰校区化工楼E314

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报告人

李鹏

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报告人简介

    李鹏，复旦大学化学系青年研究员，第十五批中组部国青专家，博士生导师。2006和2009年复旦大学本科和硕士毕业，2014年美国德州大学圣安分校获博士学位，2014-2019美国西北大学博士后研究员， 2019年加入复旦大学化学系。主要研究领域包括多级介孔金属有机框架(MOF)材料，超分子氢键骨架（HOF）材料。在气体吸附和分离，手性拆分，生物催化，纳米载药等方向取得了多个系列科研成果。已在Science, Chem，JACS, Angew, Nat Mater Rev, Chem Soc Rev等学术期刊上发表100余篇论文，其中20篇ESI热点论文/高被引论文,论文SCI他引超过10000次，单篇最高他引1000次。已经获批美国专利3项，中国专利5项。研究成果受到国内外学者的认可和关注，被国际专业期刊多次评述报道。2021-2023年连续入选科睿唯安“年度高被引科学家”。目前以项目负责人承担国家装备预研教育部联合基金重点项目1项，上海市协同创新项目1项，上海市自然科学基金面上项目1项，纤维材料改性国家重点实验室开放基金1项。

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报告摘要

    有机胺作为一种常见的挥发性有机化合物，在工业、环境和生物医学领域扮演着重要角色。然而，其低浓度的存在使得其检测和监测成为一项挑战。设计合成能选择性吸附并传感目标分子而排除干扰物的传感材料，长期以来一直是传感领域的挑战。传统多孔材料，如活性炭、金属有机框架和沸石，虽然具有一定的吸附能力，但对于有机胺缺乏特异性的识别机制，通常会产生较强的背景信号，甚至导致误报。自适应分子晶体是一种无客体的分子材料，通常对特定蒸汽展现出选择性吸附能力，已被广泛应用于多种分离应用中。这类材料在没有客体分子存在时保持稳定，但在吸附特定蒸汽后能够发生结构变化。之前，我们的研究团队设计并合成了具有羧酸官能团的微孔氢键有机框架材料FDU-HOF-3，在吸附氨气过程中，展现出从结晶态到非晶态的自适应相转变。基于此，我们推断，含有羧酸官能团的非孔性分子晶体可以基于特定的酸碱作用，对胺类蒸汽具有选择性吸附能力。吸附过程中的相转变导致光物理性质的显著变化，如荧光性质的增强、衰减或蓝移/红移，这些变化可以作为选择性传感的机制。本论文报道了首个具有捕获与传感双重功能的分子晶体，它能够选择性地捕获并传感有机胺。通过开发这种具有自适应性和选择性功能的分子晶体，我们为低浓度有机胺的高效捕获和精确传感提供了一种创新的方法，这在环境监测、工业安全和生物医学诊断等众多领域具有广泛的应用前景。

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参考文献

[1] Gao, X,; Lu, W,; Wang, Y,; Song, X, Wang, C.; Kirlikovali, O. K; Li, P., Sci. China. Chem. 2022, 65, 2077–2095.

[2] Song, X.; Wang, Y.; Wang, C.; Wang, D.; Zhuang, G.; Kirlikovali, K. O.; Li, P.; Farha, O. K., J. Am. Chem. Soc. 2022, 144(24), 10663–10687

[3] Song, X.; Wang, Y.; Wang, C.; Gao, X.; Zhou, Y.; Chen, B.*; Li, P.*, J. Am. Chem. Soc. 2024, 146 (1), 627–634.