北理工化學(xué)學(xué)院王博團(tuán)隊低溫溫度熒光探測取得新進(jìn)展
發(fā)布日期：2014-09-11
編輯：化學(xué)學(xué)院 張鋒 閱讀次數(shù)： 低溫溫度的準(zhǔn)確測量，對于探索如超導(dǎo)、低溫磁體、拓?fù)浣^緣體等許多重要的物理現(xiàn)象與材料應(yīng)用研究具有十分重要的意義。傳統(tǒng)的一些溫度測量方法，如熱偶、紅外溫度探測器等在這些材料的研究中，由于工作環(huán)境通常具有較強(qiáng)的磁場與較低的溫度而使得其應(yīng)用受到一定的限制。因此，為滿足在以上較為苛刻環(huán)境下進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的溫度測量，迫切需要開發(fā)新型低溫溫度探測技術(shù)與材料。
在前期工作的基礎(chǔ)上(Chem. Commun., 2013, 49, 7049；Chem. Eur. J., 2014, 20, 8856)，化學(xué)學(xué)院王博、馮霄等研究者設(shè)計、合成了一種基于1,4-丁二烯新型低溫溫度熒光探針。通過在1,4-丁二烯上引入了具有強(qiáng)拉電子作用的丙二腈基團(tuán)和強(qiáng)給電子作用的咔唑基團(tuán)制備得到的化合物MCBD，在不同的溶劑環(huán)境中表現(xiàn)出了迥異的溫致變色效果。研究結(jié)果表明，形成激基締合物、（扭曲）分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移以及激發(fā)態(tài)能量向溶劑弛豫的方式發(fā)生變化等機(jī)理，可能是導(dǎo)致這一現(xiàn)象發(fā)生的原因。基于這一現(xiàn)象，該研究團(tuán)隊構(gòu)筑了一種可以實現(xiàn)快速、簡便、可視化進(jìn)行低溫溫度探測的溫度傳感陣列，通過利用不同溶劑中的自校正作用，大幅提高了低溫溫度傳感的精確度。此外，還實現(xiàn)了物體表面無損、無殘留的快速可視化低溫溫度探測。該研究成果近日發(fā)表在國際頂級化學(xué)期刊《Chemical Science》上(Chem. Sci., 2014, DOI, 10.1039/C4SC01611D)。北京理工大學(xué)材料學(xué)院的董宇平教授對該研究工作提出了寶貴的建議。
除此之外，王博研究團(tuán)隊于近兩年在開發(fā)、制備新型金屬有機(jī)骨架結(jié)構(gòu)(MOFs)領(lǐng)域取得了一系列研究成果。如設(shè)計、合成了一系列具有特殊拓?fù)鋵W(xué)結(jié)構(gòu)的新型無機(jī)功能團(tuán)簇和MOFs以及多金屬氧簇(POM)/MOF復(fù)合材料，開拓了此類復(fù)合材料在藥物緩釋、分子傳感、熒光檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用(J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 2168; J. Mater. Chem. A, 2014, 2, 5724)；探索了新型MOFs材料選擇性捕捉二氧化碳的特性(Chem. Commun., 2014, 50, 6894)，首次合成出了具有固碳和原位催化轉(zhuǎn)化二氧化碳活性的新型MOFs催化體系(Chem. Commun., 2014, 50, 2624; Chem. Commun., 2014, 50, 8374)；通過在MOFs材料中引入特異性識別基團(tuán)，實現(xiàn)熒光特異性檢測巰基化合物，并用于細(xì)胞成像研究(Sci. Rep., 2014, 4, 4366)；開發(fā)基于MOFs材料在鋰電等能源材料中的應(yīng)用研究(Chem. Commun., 2014, 50, 8057)。
王博研究團(tuán)隊于2014年在國際頂級期刊Chem. Sci.、Adv. Mater.、Energ. Environ. Sci.、Chem. Commun.、Chem. Eur. J.、J. Mater. Chem. A.、Sci. Rep.、CrysEngComm等已發(fā)表13篇文章。
以上研究工作受到北京理工大學(xué)重點(diǎn)項目培育計劃，國家973計劃，國家自然科學(xué)基金的資助。
王博課題組網(wǎng)頁：http://bowang.bit.edu.cn
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