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人類文明的高度發(fā)展，既帶來了生活的便利與舒適，同時也增添了病菌傳播的機(jī)會。近年 來世界上大規(guī)模傳染性疾病的時有發(fā)生，例如，1996年日本發(fā)生的O-157大腸桿菌感染事件， 2000年日本、韓國、蒙古等國家發(fā)生的口蹄疫事件，2003年我國流行的SARS事件，至今在許 多國家相繼爆發(fā)的禽流感及致人死亡事件，以及霍亂、肺炎、瘧疾、結(jié)核病和肝炎等，都給世 界帶來了震驚和恐慌，也給人類生命財產(chǎn)造成了重大的損失，促進(jìn)了人類對健康生存環(huán)境的追 求。自上世紀(jì)80年代以來，各種各樣的抗微生物材料發(fā)展十分迅速。抗微生物制品在保護(hù)人類 健康、減少疾病、改善生活環(huán)境等方面可以起到綠色屏障的作用。據(jù)CBS調(diào)查，52％的美國民 眾購買日用品時，會注意產(chǎn)品是否抗菌、防霉、防臭的功能。 然而無論是以歐美為代表采用有機(jī)抗菌劑，還是以日本為代表采用無機(jī)銀離子或納米級 二氧化鈦直接混入樹脂基體制備聚合物制品的抗微生物技術(shù)都存在不足。理論而言，作為一種 抗微生物材料不僅應(yīng)該同時對絕大多數(shù)微生物有效，而且不應(yīng)該是溶出性的，否則所制成的飲 水管道、食品包裝膜、飲水機(jī)等都會因人體攝入而造成毒害，不耐洗滌、抗微生物效果持久性 差。另一方面，大多數(shù)有機(jī)抗生素的作用機(jī)理在于影響微生物的新陳代謝，進(jìn)而達(dá)到抑制其生 長繁殖的目的，然而這類抗生素的濫用，將導(dǎo)致微生物抗藥性的增加，會給人類健康帶來更大 的危害。因此新一代基于物理作用而可避免上述抗生素缺點的抗菌劑，如陽離子型抗菌劑，通 過正負(fù)電荷的靜電吸引作用，破壞細(xì)胞膜而殺死微生物，成為抗菌劑的重要發(fā)展方向。 本項目創(chuàng)建了一類高效、廣譜、對人體安全無毒的抗微生物材料，其特點是將特定的陽 離子型功能團(tuán)齊聚物鍵合到應(yīng)用廣泛的大宗樹脂的分子鏈上，成為非溶出型的分子組裝抗菌材 料，經(jīng)久耐洗、持久高效抗菌、抗病毒，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，是抗微生物材料方面一個有 突破意義的發(fā)明。

首先，一種大頭基的表面活性劑(DEAB)可以與反電荷的多頭配體(TPE-BPA)得到一種納米尺寸的無規(guī)配位簇，而后金屬離子(Zn2+)的加入則可迅速使之交聯(lián)形成無定形的白色沉淀物。通過自發(fā)的結(jié)塊過程，沉淀中的分子可進(jìn)一步發(fā)生重排運動，并使其由白色粉末狀的固體在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)變形成透明且可自支撐的薄膜材料。

1、基于超分子作用的聚合物-SiO2 復(fù)合粒子的設(shè)計合成和性能研究 2、聚合物-無機(jī)納米復(fù)合粒子的制備與表征3、在 Chem. Rev., Polym. Chem., Langmuir, J. Phys. Chem. C, J. Polym.Chem. Part A,

利用氨基功能化配體與鈣鹽組裝得到一種新穎的二維層狀Ca-MOF。其通過{Ca3O18}簇與配體連接而成的金屬-有機(jī)層上懸掛配位的DMF分子，并進(jìn)一步通過DMF間的范德華弱作用力層層堆疊，形成“范德華MOF”多層結(jié)構(gòu)。基于DMF的動態(tài)配位活性，該獨特的金屬-有機(jī)多層MOF能實現(xiàn)層內(nèi)穩(wěn)態(tài)和層間動態(tài)的有效平衡，并存在具有半導(dǎo)體發(fā)光特性的層間激子（exciton）發(fā)光和層內(nèi)激基締合物（excimer）發(fā)光的雙通道發(fā)射。?發(fā)展了二維MOF設(shè)計和利用的新概念，將“自下而上”的金屬-有機(jī)配位組裝與“自上而下”的后合成形貌加工調(diào)控相結(jié)合，實現(xiàn)了超薄二維MOF的簡便、綠色、宏量制備的新方法，并為光學(xué)存儲器等應(yīng)用建立了元器件模型。

實現(xiàn)了一系列光功能導(dǎo)向金屬-有機(jī)配位超分子材料的合理化模型設(shè)計與可控合成，探索了新型傳能與發(fā)光、光調(diào)制、光轉(zhuǎn)換的機(jī)理與機(jī)制，建立了獨特的光學(xué)應(yīng)用器件模型。如利用配位鍵動態(tài)活性的后合成剝離策略，可逆轉(zhuǎn)換配位材料空間維度，獲得了具有層間/層內(nèi)熒光調(diào)控開關(guān)特性的超薄2D配位發(fā)光材料 利用ESIPT多能級配體激發(fā)態(tài)過程，構(gòu)筑了超快速專一性水分子光響應(yīng)配合物薄膜器件，以及用于F離子、溫度、溶劑等的熒光探針材料 利用異質(zhì)同晶配位特性和區(qū)域控制各向異性外延技術(shù)，獲得具有異質(zhì)結(jié)超晶格的多稀土MOF單晶，實現(xiàn)多層次間隔色域可調(diào)發(fā)光，建立了光譜—空間編碼結(jié)合的單晶光學(xué)微器件、雙通道高等級編碼配合物材料、單金屬單相/多金屬單相配合物白光與混光材料

本成果將超分子化學(xué)與納米化學(xué)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，采用冠醚、環(huán)糊精、杯芳烴等超分子主體化合物與與多種納米材料相結(jié)合，制備了一種新型的吸附劑，并應(yīng)用于剛果紅染料的吸附、 解吸； 制得新型的具有捕獲分子功能的 β-環(huán)糊精/聚乙烯醇納米纖維膜（β-CD/PVAnfm）。

研究成果于2011年發(fā)表在Energy & Environmental Science。2010年ISI公布該期刊影響因子為8.5，在主題分類《環(huán)境科學(xué)類》中排名第一，目前，國內(nèi)累計發(fā)表在該期刊的論文不超過20篇。本研究成果獲得了該期刊專家的高度評價，在疏水性吸附材料的研究領(lǐng)域中處于前沿地位。（1）將少量HCMP-1摻雜到海綿中，改性后的海綿表現(xiàn)出超強(qiáng)疏水性、吸附能力比HCMP-1還要高。（2）原地再生工藝簡單，HCMP-1/海綿只吸附有機(jī)物不吸附水，再生過程中通過簡單的擠壓，就可將有機(jī)物排出。 由于海綿價格非常低廉，使得HCMP-1/海綿在大規(guī)模水處理、液-液分離等方面具有很強(qiáng)的市場和實用性。此外，HCMP-1/海綿循環(huán)使用20次后吸附能力不變，與傳統(tǒng)的吸附材料相比，實際工業(yè)應(yīng)用中的運行費用將會顯著降低。

本項目主要包括超細(xì)高純氧化鋁粉體及生物醫(yī)用氧化鋯納米粉體，以納米 級、亞微米級的無機(jī)鹽、過渡金屬離子為中間原料制備，具有耐候性好、耐酸 堿腐蝕、投資規(guī)模小、附加值高等優(yōu)點，應(yīng)用廣泛，能夠替代國外進(jìn)口產(chǎn)品。 本項目是通過溶膠凝膠與水熱法相結(jié)合的技術(shù)手段，使易水解的金屬無機(jī)鹽或 金屬醇鹽化合物在某種溶劑中與水發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過水解與縮聚過程逐漸凝膠化， 再經(jīng)干燥、燒結(jié)等后處理得到超細(xì)粉末，避免了微粒的過度生長以及在液相中 的團(tuán)聚，可獲得粒徑分布很窄納米級。

本項目主要包括超細(xì)高純氧化鋁粉體及生物醫(yī)用氧化鋯納米粉體，以納米級、亞微米級的無機(jī)鹽、過渡金屬離子為中間原料制備，具有耐候性好、耐酸堿腐蝕、投資規(guī)模小、附加值高等優(yōu)點，應(yīng)用廣泛，能夠替代國外進(jìn)口產(chǎn)品。 本項目是通過溶膠凝膠與水熱法相結(jié)合的技術(shù)手段，使易水解的金屬無機(jī)鹽或金屬醇鹽化合物在某種溶劑中與水發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過水解與縮聚過程逐漸凝膠化，再經(jīng)干燥、燒結(jié)等后處理得到超細(xì)粉末，避免了微粒的過度生長以及在液相中的團(tuán)聚，可獲得粒徑分布很窄納米級。

以咔唑為中心，在其2，7，9號為分別進(jìn)行芳基化，制備了新型的二維、三維的螺旋槳狀芳香性兩親物， 并通過折疊芳香性平面的組裝制備了空心球。與傳統(tǒng)的基于一維芳香性分子的超分子多孔材料相比，二、三維π-共軛組裝體在水溶液中提供了疏水性碳環(huán)境，可以吸附回收水中的有機(jī)污染物。研究結(jié)果表明，制備的介孔球?qū)τ袡C(jī)污染物—乙炔雌二醇（Eo）和雙酚A（BPA）的回收率分別為92％和90％。值得注意的是，介孔球可以識別鹽的濃度。隨著鹽的加入，折疊的芳香性分子被觀察到逐漸變得平坦，誘導(dǎo)強(qiáng)的π-π相互作用，使多孔球體融化并相連一起形成實心的纖維。這種多孔向無孔材料的轉(zhuǎn)變引發(fā)被吸附的污染物從多孔結(jié)構(gòu)中自發(fā)釋放，而隨后的透析使超分子多孔結(jié)構(gòu)恢復(fù)吸附容量。