项目名称：发光金属-有机框架材料的功能设计、可控制备与应用探索
获奖者：钱国栋等
项目简介
及时检测有毒重金属离子和有机分子的排放和扩散对于保护环境和人类健康极为重要。与传统检测技术相比，荧光检测具有灵敏度高、特异性强、速度快、可实时在线检测的诸多优点。然而目前用于荧光检测的金属配合物稳定性差，在应用方面受到极大限制。金属-有机框架材料是一种由金属离子与有机配体配位形成的新型多孔材料。虽然目前已有很多框架材料被报道，但对发光金属-有机框架材料的设计、制备及其荧光检测应用的研究仍极少涉及。在国家自然科学基金资助下，本项目围绕发光金属-有机框架材料的功能设计理论、可控制备方法和发光性能调控等关键科学问题，利用框架材料独特的有序微孔结构和极大的比表面积，在国际上率先提出利用发光金属-有机框架材料开展生物和环境领域中离子和小分子的高灵敏度、高选择性、高分辨率荧光检测的创新设想，主要成果如下：
1、提出利用框架材料中的不饱和位点作用实现高选择性荧光检测的新思路，建立了含不饱和位点的发光金属-有机框架材料的功能设计理论及其组装方法，阐明了框架材料对外源离子和有机小分子荧光增强或猝灭的物理化学机制；
2、给出了框架材料中配位溶剂与待测物之间的相互作用对发光性能影响的实验证据，揭示了其影响规律，建立了利用框架材料中的配位溶剂作用实现离子与小分子高灵敏度荧光检测的新方法；
3、揭示了金属-有机框架材料近红外发光的敏化增强机制，发展了水相体系稳定的纳米发光框架材料的可控制备方法，阐明了水相和生理溶液中框架材料的荧光检测机理，促进了发光框架材料在生物医学和危爆品安全领域的实际应用。
上述成果分别发表在Chem Rev、Acc Chem Res、J Am Chem Soc、Angew Chem Int Ed和Adv Mater等国际权威期刊，在国际同行中引起了广泛关注和认同，被Chem Rev、Chem Soc Rev和Coord Chem Rev等材料与化学领域的顶尖综述期刊和专著数十次详细评述和介绍。十篇代表性论文总影响因子137.704，被SCI他引3261次。六篇代表性论文入选ESI高被引论文，其中两篇同时入选ESI热点论文，一篇入选中信所2013年百篇最具影响国际论文；四篇代表性论文在ESI公布的浙江大学化学学科顶尖论文中分别排名第一、第三、第八和第十，一篇代表性论文在ESI公布的浙江大学材料学科顶尖论文中排名第一，有力促进并支撑了浙江大学材料科学和化学两个学科的发展和ESI学科排名中的国际领先地位。1人获国家杰出青年科学基金资助并入选教育部长江学者特聘教授，1人获浙江省杰出青年科学基金资助。
