UTSA陈邦林教授与中山大学林锐标教授《Adv. Sci.》综述: 基于金属氰化物的功能材料进展

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自普鲁士蓝的发现以来，氰基已被广泛用于构建配位聚合物。氰基是配位化学史上最古老的配体之一。相比于其他有机配体，氰基构型简单碱性强，可以与不同过渡金属离子形成多种具有不同几何构型的氰基金属盐 （[M(CN)_x]ⁿ⁻）。氰基配体的强配位作用和配位方向性已成功地应用于设计与合成多功能晶态配位聚合物网络。除此之外，基于氰基金属盐和有机配体的组合，多功能骨架材料可以被合成并用于多种应用，包括用于分子吸附分离的吸附剂，到能源材料，以及自旋交叉材料。金属氰基配位聚合物的客体与外部刺激响应行为也是下一代智能材料开发的重点。
近日，德克萨斯大学圣安东尼奥分校（UTSA）陈邦林教授课题组与中山大学林锐标教授课题组合作在《Advanced Science》期刊上发表了题为“Old Materials for New Functions: Recent Progress on Metal Cyanide Based Porous Materials”的综述文章（DOI: 10.1002/advs.202104234）。这篇综述概述了金属氰化物基多功能材料的最新进展，详尽地介绍了在气体吸附分离，柔性客体响应材料，电催化，离子电池，自旋交叉以及多重响应自旋交叉中的最新进展，说明了氰基配体在现代配位化学和材料科学发展中的巨大潜力。
图1：常见氰基金属盐配位数与几何构型。 
图2：Hofmann型配位聚合物（a-c，ZJU-74a；d-f，FeNi-M′MOF）在乙炔/二氧化碳分离的应用。

图3： 基于硝普酸的超微孔配位聚合物在反转乙炔/二氧化碳选择性分离的应用（a-b）及其分子静电势识别筛分机理（c-d）。

图4： 普鲁士蓝类材料在有毒气体吸附的应用（a）及其吸附位点（b）。

图5： Hofmann型配位聚合物在二甲苯异构体分离的应用。


图6：基于八氰基金属盐的柔性配位聚合物在客体响应诱导结构转变的应用。 
 图7： 基于Hofmann型配位聚合物纳米薄膜在客体响应诱导结构转变的应用。

图8：普鲁士蓝类材料在电催化的应用。

图9： 普鲁士蓝类材料在离子电池的应用。

图10：金属氰基配位聚合物在多重响应自旋交叉的应用。 
 图11： 主客体作用调控金属氰基配位聚合物多重响应自旋交叉行为。

图12：外部刺激（压强，光照）调控金属氰基配位聚合物多重响应自旋交叉行为。 图13：精细纳米结构调控对金属氰基配位聚合物纳米薄膜自旋交叉行为的影响。
博士生谢颐为该论文的第一作者，通讯作者为林锐标教授和陈邦林教授。 

作者简介

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陈邦林，美国德州大学圣安东尼奥分校（UTSA）化学教授，美国科学促进会（AAAS）会士，英国皇家化学会会士（FRSC），日本学术振兴会（JSPS）会士和欧洲科学院外籍院士（EURASC）。长期从事于多孔功能材料的合成，气体识别与分离，气体储存，分子荧光检测等领域的应用基础研究，是国际上较早开展这方面研究的研究者之一。在Science, Nature Materials, Nature Chemistry, Chem. Rev., Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem., Nature Commun., Adv. Mater., Energy Environ. Sci. 等国际学术期刊发表论文超过350篇，专利18项（专利转让1项）。论文已被引用61000多次，H指数109，名列汤森路透集团发布的2000-2010年全球顶尖一百化学家名人堂榜单第十五名，2014-2021年连续列入高被引科学家（化学）。2018年获得洪堡奖（Humboldt Research Award）。

林锐标，中山大学化学学院教授。长期从事于功能多孔框架材料的合成化学，气体吸附、分离与传感等领域的应用基础研究。在Science, Nature Materials, Nature Chemistry, Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem., Nature Commun., Chem, Adv. Mater.,等国际学术期刊上发表论文100余篇，总计引用超7500次，H指数46。2021年入选全球高被引学者（交叉领域）。课题组长期招聘博士后和专职科研系列人员，欢迎具有化学、材料学等相关研究背景人员应聘。

原文链接

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202104234

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