自下而上的超分子組裝為各類雜化材料的設(shè)計和創(chuàng)新性制備提供了無盡的靈感。在過去的十年中,由于納米技術(shù)的快速發(fā)展以及人們對具有優(yōu)化性能和結(jié)合功能的納米材料的需求不斷增加,通過超分子的方法對無機-有機雜化材料進行合理的設(shè)計和構(gòu)建引起了人們的廣泛興趣。近日,吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院楊英威教授課題組報道了一種新型的柱芳烴大環(huán)超分子配位微球(macrocycle-strutted coordination microparticles, 簡稱MSCM)。該微球材料能夠表現(xiàn)出獨特的熒光自監(jiān)測光敏化作用和優(yōu)異的底物選擇光催化能力。利用一種雙吡啶基團封端的熒光配體以及一類柱[5]芳烴四羧酸化合物,通過與Zn(II)配位形成剛性的金屬-有機骨架,所得到的超分子雜化材料呈現(xiàn)出規(guī)整的微米級球形形態(tài)。MSCM在紫外/可見光區(qū)域具有寬的光吸收帶,在可見光激發(fā)下能夠產(chǎn)生強烈的紅色熒光發(fā)射,其光物理特性保證了材料可以通過在白光輻射下進行光敏化,從而有效地產(chǎn)生多種活性氧(ROS)。此外,MSCM的熒光可以隨著光活化過程中產(chǎn)生ROS而發(fā)生相應(yīng)的熒光強度響應(yīng),展現(xiàn)出獨特的原位熒光監(jiān)測ROS特性。三種不同分子大小和電性的有機小分子(四環(huán)素、亞甲基藍和羅丹明B)被用作模型底物,以探索MSCM的光催化能力和機理。研究結(jié)果表明,MSCM對每個底物表現(xiàn)出不同的催化模式,并且這一結(jié)果揭示了底物選擇性對催化效果的顯著影響,從而可認(rèn)定底物與材料之間的親和力在MSCM的催化過程中起到了至關(guān)重要的作用。該超分子配位微球材料的構(gòu)筑通過使用柱芳烴作為大環(huán)支柱和“口袋”,為用于催化的超分子雜化材料的設(shè)計與開發(fā)提供了全新的思路和視角,也豐富了超分子雜化體系的功能范圍。該工作以“Macrocycle-Strutted Coordination Microparticles for Fluorescence-Monitored Photosensitization and Substrate-Selective Photocatalytic Degradation”為題發(fā)表在《Nano Letters》期刊上(DOI: 10.1021/acs.nanolett.3c00034)。吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院在讀博士生婁馨月為該論文的第一作者。



論文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.3c00034
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