中國廣州分析測試中心成功研制一種新型仿生介孔材料
近年來，金屬-有機框架材料（MOFs）/多孔配位聚合物（PCP）因其具有結構單元設計靈活、孔結構可調可控以及功能多樣化的特征，在氣體吸附和分離、催化和傳感等領域展現了巨大的應用價值。然而這類材料生產成本較高、化學/熱穩定性較差，且容易導致環境污染等問題，因而未得到廣泛的商業化應用。從仿生角度開發具有可降解、環境友好型的多孔生物配位聚合物，為解決上述問題提供了一種新的途徑。
中廣測材料實驗室科研團隊根據甲基化作用引起生物分子功能突變這一特征，利用寡肽分子甲基化引起的空間立體效應，成功地制備出了具有良好熱穩定性、化學穩定性、較高比表面積的介孔銅-阿斯巴甜配位聚合物Cu(mDF)。研究發現，有機配體的分子結構會影響到該類金屬-肽骨架聚合物的孔結構和界面微環境，包括表面浸潤性、電荷種類和分布情況等。科研團隊采用多種具有不同物化性質的污染物分子作為吸附質模型，探討了該吸附劑對吸附質的選擇性，吸附容量和吸附效率；并結合兩類商業化的金屬-有機框架材料MIP-Zr(202)和UiO-66，利用多孔材料的選擇性吸附差異，開發了一種有色物質肉眼索引策略。該方法利用了三種不同吸附劑對有色物質的選擇性吸附，且吸附劑在吸附有色物質后顏色存在的明顯差異，可用于低濃度下的有色物質快速鑒定；同時構建三種材料的顏色矩陣并編碼為計算機語言，可用于相關電子檢測設備的開發。該研究通過采用這種“bottom-up”自下而上的研究策略，為新型生物分子配位聚合物的分子理論設計，以及材料功能的可控制備提供了借鑒。此外，該材料具有抗菌性，在水處理方面具有良好的發展前途。
相關研究成果（A methylation-inspired mesoporous coordination polymer for identification and removal of organic pollutants in aqueous solutions）以首頁封面（front cover）形式發表在Journal of Materials Chemistry B雜志上（J. Mater. Chem. B, 2021, 9. 638. DOI：10.1039/d0tb02389b）。上述工作得到了廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項資金項目的支持。
圖. (a) 材料設計思路,(b)吸附選擇性差異，(c)有色物質裸眼索引策略
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