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红宝石官方网站hbs16教授搭金属有机”骨架” 药物、气体分离都难不倒它

作者:张吉 陈登 俞振伟    新闻来源:浙江科技新闻网    点击数:   更新时间:2016-09-26

常与微观世界“打交道”的任世斌

浙江在线·浙江科技新闻网07月29日讯(记者 张吉 通讯员 陈登 俞振伟)分子筛是指具有均匀的微孔,其孔径与一般分子大小相当的一类物质。它就像微观领域的“筛子”一样,可以将不同大小的微观粒子得以分离,它在诸多领域得以推广应用,例如可以应用在高效干燥剂、选择性吸附剂、催化剂载体、离子交换剂等领域,因此,可以毫不夸张地讲“没有分子筛,就没有现代的石油化工。”红宝石官方网站hbs16医化学院任世斌教授正构建一个比分子筛更牛的“筛子”,它不仅能够让分子分离更为有效,更能做到传统分子筛所达不到的一些特殊功能。

学术界将这种新型“筛子”称为“多孔金属有机骨架材料”,它是一种高度有序的多孔材料,它在催化、气体存储与分离、药物传输及其荧光性质等领域具有潜在的应用价值。任世斌介绍,该材料可应用在催化领域,它可以作为催化剂的载体,相比传统的分子筛催化剂载体,多孔金属有机骨架材料的制备能够更高效更节能。另外,这种材料具有孔道有序、比表面积大等优点,有利于贵金属在孔道中更加分散,最终实现单原子催化。这样利用极少量的贵金属就能达到良好的催化效果,也能够让传统的高温、高压催化反应在常温常压条件下顺利进行,这些会极大地丰富材料科学的内涵。

当然,这个材料还可以应用在药物分离领域。在这个领域,往往会遇到手性和同手性的化合物,所谓的手性分子是化学中结构上镜像对称而又不能完全重合的分子。任世斌说,目前世界上开发的各种药物中,近1/3是手性药物。而随着手性药理学与手性毒理学的快速发展,手性药物对映体所产生的不同药理和毒副作用及手性药物的临床意义引起了科学界的广泛关注。传统的分子筛很难将这样的药物成分进行分离,造成的后果就是手性药物对映体可能会对人体产生不同程度的毒副作用。而手性多孔金属有机骨架材料的引入,有望成功分离手性药物的对映体,能够让一些药物在发挥药效的同时消除其所带给人体的副作用,能够极大地提升医疗水平。

最后,任世斌还介绍了在气体储存与分离的方面的应用前景。课题组一直从事常见气体的吸附与分离方面的工作,可以改变多孔金属有机骨架材料孔道的大小,分离出不同的单一气体用于工业及医疗领域。以分离氢气为例,将孔道大小设置成只适合氢气通过的直径,就能够快速精准的将氢气过滤出来并储存入罐体中。“目前,雾霾问题一直困扰着一线的科学家,金属有机骨架材料有望做成防尘口罩并且可以再生利用,这样就可以使得呼吸道疾病等远离我们人类。”

采访最后,任世斌用了“雪中送炭”形容了浙江自然科学基金在其科研过程中的作用。他回忆,博士毕业后没有因为经费问题中断自己的科研,在浙江省自然科学基金的资助下,利用省基金委对“通过非典型活性中心调控芘基金属有机骨架材料对二氧化碳选择性吸附及荧光响应”项目的资助,课题组正在逐步揭示这项新型多孔材料在二氧化碳吸附及传感方面的内在联系,并希望将其应用在温室气体治理及精准检测二氧化碳等方面。

(http://st.zjol.com.cn/system/2016/07/29/021246622.shtml)

新闻录入:潘 垚 责任编辑: