[【先锋科大•科技攀登】天津科技大学青年教师在超分子功能材料领域取得新进展]-凯发娱乐平台

材料性能不仅仅依靠其化学组成，更依赖材料的聚集态结构。以合成化学为基础制备各种分子基元，通过超分子化学手段构筑具有特定功能的材料，是新材料研发的重要范式(如图1所示)。在真实应用场景中，对于性能的需求多种多样，交叉探索的不仅可以加快科研效率，更是增加高质量科技供给的有效途径。

图1 超分子功能材料研究范式

在校党委“先锋计划”的引领下，我校化工与材料学院青年教师李盛华、理学院青年教师赵倩在超分子功能材料领域，围绕着电催化、电化学检测，发光显示，柔性传感等应用场景开展了系列研究。2024年，以第一或通讯作者在adv. energy mater., sci. china chem., small,chem. eng. j.高水平期刊上发表论文4篇，签订企业横向项目1项。

近年来，在该领域获国家自然科学基金资助2项，在国际权威期刊累计发表论文30余篇，签订企业横向项目4项，申请与授权国家发明专利7项，取得了系列阶段性成果。

低维纳米材料是当今科学研究的前沿领域，结合应用场景开发高性能的新型低维材料具有重要意义。他们采用自下而上的合成组装策略，开发了两种新型的二维材料，并将其用于百草枯及多巴胺的快速灵敏检测中，如图2所示，相关论文发表在acs appl. mater. interfaces (2020)和acs materials lett. (2023)上，论文链接如下：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.9b23416

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsmaterialslett.3c00082

图2 吐昔烯二维导电材料与离子电导的硅基共价二维材料

碳达峰和碳中和对能源发展策略提出了新的要求，大力发展清洁能源并配套相应的绿色储能装置是实现能源优化供给的必经途径。燃料电池和金属空气电池具有较好应用潜力，但是氧气电化学动力学过程缓慢极大的制约了他们的发展。发展非贵金属氧电催化剂则是解决这一问题的有效方案之一。他们将一维配位聚合物用于氧电催化，催化效果媲美甚至赶超贵金属催化剂，为这类新能源的发展提供了新的助力。如图3所示，相关论文发表在acs appl. mater. interfaces (2021)和adv. energy mater. (2024)上，论文链接如下：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c16121

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202400871

图3 一位配位聚合物实现高效的氧电催化性能

新一代信息技术(5g，ai，大数据)对发光与显示材料提出了更高的要求。近年来，有机余辉材料在展现了具有的巨大应用潜力。为了进一步推广余辉材料的应用及其工业化进程，发展大规模生产低成本的制备方法至关重要。溶液制备方法具有操作条件温和，生产工艺稳定和易于图案化的优点，是生产光电材料最具竞争力的一种技术。采用溶液法制备高量子产率的余辉材料具有较高的应用前景。如图4所示，他们开发了两类具有显著蓝色余辉材料，并可以方面的用于溶液加工处理，展示极大的应用前景。相关论文发表在sci. china chem. (2024)和chem. eng. j. (2024)上，论文链接如下：

https://doi.org/10.1007/s11426-024-2109-5

https://doi.org/10.1016/j.cej.2024.153406

图4 可溶液加工的室温磷光材料

环状低聚物因其独特的化学结构而被人们广泛关注，并催生“大环化学”这一重要研究方向，开发新的大环主体分子并探究他们的功能应用是超分子化学的核心研究领域。李盛华-赵倩等人在前人工作基础上，改进了间苯二酚杯[4]芳烃寡聚方法，发现了一类新的笼状芳烃分子，因这类分子结构非常像我国元宵节展示的花灯，他们将其命名为“花灯烃(laternarene)”。如图5所示，他们发现了花灯烃独特的成凝性质，并基于花灯烃开发了两种超分子凝胶材料，别用于油水分离和柔性传感领域。相关论文发表在small(2023/2024)上，论文链接如下：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202301934

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202404231

图5 花灯烃基水凝胶材料

习近平总书记在2024年全国科技大会上指出，“希望广大科技工作者自觉把学术追求融入建设科技强国的伟大事业，锐意进取、追求卓越，创造出无愧时代、不负人民的新业绩！”后期，我校将继续弘扬科学家精神，面向国家和人民的重大需求，持续产出原创性科技成果，为国家培栋梁之才，朝着建成科技强国的宏伟目标奋勇前进！

编辑：田珺