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研究方向

1.  共价有机框架成型新策略

       共价有机框架(covalent organic frameworks, COFs)是一种通过共价键将化学砌块单元连接形成的新型晶态多孔材料,具有可调控的孔尺寸和高比表面积。但受限于溶剂热合成方法,共价有机框架材料大多以粉末形式存在,可加工性差,直接将无规则粉末填装成装置很难实现高性能的吸附分离应用。我们在实验操作中发现,多元醛单体与多元胺单体在溶液配制阶段就发生快速聚合反应生成了不溶性的无定形聚合物,即相分离现象;总结出共价有机框架难成型的根本原因是相分离和晶化条件不兼容。基于这一认识,我们建立了基于相分离和晶化控制的两步法制备共价有机框架晶态填料的普适性策略。


2.  硅胶复合整体材料及其表界面化学

       硅胶整体材料(silica monolith)具有连续的三维骨架和丰富的多级孔结构,因而表现出较高的通透性、孔隙率和比表面积,在吸附分离、隔热、电池电极材料和催化剂载体等领域备受关注。但在研究过程中发现硅胶整体材料存在较脆、易裂和掉粉等问题,严重制约了实际应用。例如,硅胶整体材料作为新型吸附分离介质的研究长期被限制在窄内径的毛细管中,目前仍很难实现大尺寸硅胶整体材料的制备和应用。针对以上问题,我们发展了三维骨架互穿的双网络整体材料,建立了孔内外表面性质的差异化调控新策略,实现了复杂体系中小分子目标物的高选择性吸附分离。


3.  吸附分离检测一体化薄膜荧光技术(待更新)