北理工化學學院王博團隊低溫溫度熒光探測取得新進展
發布日期：2014-09-11
編輯：化學學院 張鋒 閱讀次數： 低溫溫度的準確測量，對于探索如超導、低溫磁體、拓撲絕緣體等許多重要的物理現象與材料應用研究具有十分重要的意義。傳統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，由于工作環境通常具有較強的磁場與較低的溫度而使得其應用受到一定的限制。因此，為滿足在以上較為苛刻環境下進行快速、準確的溫度測量，迫切需要開發新型低溫溫度探測技術與材料。
在前期工作的基礎上(Chem. Commun., 2013, 49, 7049；Chem. Eur. J., 2014, 20, 8856)，化學學院王博、馮霄等研究者設計、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拉電子作用的丙二腈基團和強給電子作用的咔唑基團制備得到的化合物MCBD，在不同的溶劑環境中表現出了迥異的溫致變色效果。研究結果表明，形成激基締合物、（扭曲）分子內電荷轉移以及激發態能量向溶劑弛豫的方式發生變化等機理，可能是導致這一現象發生的原因。基于這一現象，該研究團隊構筑了一種可以實現快速、簡便、可視化進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。該研究成果近日發表在國際頂級化學期刊《Chemical Science》上(Chem. Sci., 2014, DOI, 10.1039/C4SC01611D)。北京理工大學材料學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，王博研究團隊于近兩年在開發、制備新型金屬有機骨架結構(MOFs)領域取得了一系列研究成果。如設計、合成了一系列具有特殊拓撲學結構的新型無機功能團簇和MOFs以及多金屬氧簇(POM)/MOF復合材料，開拓了此類復合材料在藥物緩釋、分子傳感、熒光檢測等領域的應用(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，實現熒光特異性檢測巰基化合物，并用于細胞成像研究(Sci. Rep., 2014, 4, 4366)；開發基于MOFs材料在鋰電等能源材料中的應用研究(Chem. Commun., 2014, 50, 8057)。
王博研究團隊于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等已發表13篇文章。
以上研究工作受到北京理工大學重點項目培育計劃，國家973計劃，國家自然科學基金的資助。
王博課題組網頁：http://bowang.bit.edu.cn
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