一类富偶氮键共价有机框架材料的制备及其在质子导电和燃料电池应用

    公开(公告)号:CN110982085B

    公开(公告)日:2022-05-10

    申请号:CN201911289365.X

    申请日:2019-12-11

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 张振杰 陈瑶 杨毅

    Abstract: 本发明使用分步合成策略先制得一系列三羟基取代的芳香偶氮化合物构筑单元(命名为Azo‑R,R=NHBoc,NH2,p‑phenyl‑NHBoc,CHO,B(OH)2,CN,CH2CN等),然后以它们作为前体合成了一系列稳定的、高结晶性和高比表面的新型共价有机框架(COFs)材料。通过表征发现这些COFs拥有较高的比表面积和优良的化学稳定性,能在各种常见的有机溶剂(丙酮、二氯甲烷、DMF等)、浓盐酸(12M)、浓碱NaOH(12M)、沸水中稳定。此外,它们显示出良好的亲水性和高的水蒸气吸附能力,这些特征使得该类COFs成为一种理想的质子导电材料。在负载了磷酸后,这些COFs实现了超高的质子导电能力,导电率能达到1.13×10‑1S/cm,这个值可以与商业Nafion的值(~1.1×10‑1S/cm)相媲美。这些COFs能容易制备成质子交换膜器件并应用于氢氧燃料电池。

    多孔框架材料在面膜中的应用

    公开(公告)号:CN107349111B

    公开(公告)日:2020-09-08

    申请号:CN201710604783.8

    申请日:2017-07-24

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请针对传统面膜基质刺激性强、清洁能力一般、添加的均相防腐剂易导致皮肤过敏发炎、活性物质利用不充分等问题,创造性地利用多孔框架材料强吸附性、抗菌性,能够将活性成分缓释的性能将现有面膜技术中的难题解决。同时,经过大量实验和长期摸索,建立了用作不同种类面膜的多孔框架材料的筛选标准,并根据材料结构研究了多孔框架材料与客体分子的相互作用机制。

    制备基于吡嗪基的多孔金属-有机框架材料用于轻烃化合物的吸附/分离

    公开(公告)号:CN110372871A

    公开(公告)日:2019-10-25

    申请号:CN201810329017.X

    申请日:2018-04-13

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明针对传统手段分离轻烃化合物具有高危险性、低效性、高耗能等问题,创造性地设计开发含有吡嗪金属配体的金属-有机框架材料作为具有广泛适用性的新型多孔材料,其在轻烃化合物的分离提纯中表现出了显著的优势。所合成的金属-有机框架材料对多种轻烃化合物(C4烃类/C3烃类/C2烃类/CO2/N2)的混合物都具有很优秀的分离效率,其稳定性和大规模生产性也能够满足工业化的要求。此所合成的金属-有机框架材料解决了轻烃化合物分离效果不理想、高危和高耗能等问题,同时大大提高了金属-有机骨架材料的工业应用价值。

    一种基于多孔框架材料的复合新型生物制剂

    公开(公告)号:CN110041396A

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201910008528.6

    申请日:2019-01-04

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请针对某些生物制品稳定性差,无法常温储运,在灾害等紧急情况下难以妥善保存、方便使用等问题,创新性地将多空框架材料应用于生物分子的保存,提高其稳定性,利用多孔框架材料/生物分子复合物,对生物分子进行包裹,从而达到保护效果。在保持生物分子活性的前提下,该系统可实现多孔材料与生物分子的高效分离和回收。在开发出这一生物分子保护体系的同时,我们全面检测和评估了各项性能,解决了合成、保存、释放等技术问题,并实现了良好的技术效果,可以有效保护生物分子,作为生物制剂用于储运和制备。

    制备多孔框架材料为基质的色谱固定相用于手性分离

    公开(公告)号:CN109569026A

    公开(公告)日:2019-04-05

    申请号:CN201811588586.2

    申请日:2018-12-25

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本发明制备了多孔框架材料为基质的色谱固定相并用于手性分离研究。针对传统手性色谱柱固定相的载体材料可能存在的稳定性差、手性拆分剂负载率低、手性拆分剂易流失、适用性局限等问题,创造性地设计开发多孔框架材料(如金属有机框架材料、共价有机框架材料等)作为具有广泛适用性的新型载体材料,通过共价、吸附、包埋、交联等手段高效负载手性拆分剂(如蛋白、酶、大环类抗生素等),从而制备高效耐用的各类手性固定相,作为用于色谱法手性分离(如高效液相色谱、毛细管色谱等)的新型高性能色谱柱填料。用此技术制备的各类手性固定相有很好的分离效率,具有高稳定性和耐用性,成功应用于手性氨基酸及手性药物等各种手性物质的高效分离。此技术大大提高了手性色谱柱分离的适用范围和使用寿命。

    高分子-共价有机框架材料(polyCOF)复合膜的制备和分离性能研究

    公开(公告)号:CN109012243A

    公开(公告)日:2018-12-18

    申请号:CN201810958238.3

    申请日:2018-08-22

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 张振杰 王志方

    CPC classification number: B01D71/72 B01D67/0002 B01D69/12 C02F1/44

    Abstract: 本发明针对传统高分子膜存在的问题如:化学稳定性较差、孔道尺寸不均匀,以及共价有机框架膜所存在的问题如:机械加工性能差、化学稳定性差。创造性地设计合成了一类新型的具有高机械加工性、高化学稳定性、高结晶性的高分子‑共价有机框架(polyCOF)膜材料。通过引入含有构筑单体的高分子制备了一系列polyCOF膜,polyCOF膜同时具备共价有机框架材料(如:高结晶性、高孔隙率和高稳定性)和线性高分子(如:易成膜、高柔韧性和高机械加工性)的优点。通过调节高分子反应物的量,可以调节polyCOF膜的结晶性、孔隙率以及机械性能,此外通过调节反应原料的浓度可以调控膜的厚度。更重要的是,polyCOF膜可以用于混合气体、各种有机分子、以及生物污染物的分离和纯化。

    一种具有溶剂分子磁响应镝配位聚合物材料及制备方法

    公开(公告)号:CN102993222A

    公开(公告)日:2013-03-27

    申请号:CN201210559155.X

    申请日:2012-12-20

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 一种具有溶剂分子磁响应的镝配位聚合物材料,为具有单分子磁体行为的镝(III)配位聚合物,其化学式为{[Dy(INO)2(NO3)]},不对称单元含有一种配位环境的镝离子和存有三种连接模式的HINO配体,双核镝单元之间通过两个配体进一步连接形成三维孔状结构;其制备方法是:将Dy(NO3)3·6H2O与HINO混合并在溶剂中溶解,加热反应后经过滤、洗涤所得固体,再与乙腈混合,加热反应后除去乙腈即可。本发明的优点是:该镝配位聚合物材料结构新颖,为基于异烟酸氮氧化物配体且含有纳米孔洞的三维配位聚合物,展现出慢磁弛豫行为,可用作信息存储材料;其制备方法工艺简单、易于实施,产率高,有利于大规模推广应用。

    一种多孔铜配位聚合物材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN102002061A

    公开(公告)日:2011-04-06

    申请号:CN201010541221.1

    申请日:2010-11-12

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 程鹏 张振杰 师唯

    Abstract: 一种多孔铜配位聚合物材料,选用3,5-吡啶二酸(3,5-Pyridinedicarboxyli cacid)为配体,合成具有三维纳米孔洞结构的铜配位聚合物,其化学式表示为:[Cu3(3,5-PDA)2.5Cl(DMF)2]·Solvent,其中:3,5-PDA为3,5-吡啶二酸,DMF为N,N-二甲基甲酰胺;其制备步骤为:1)将CuCl2·2H2O、PbCl2、3,5-PDA和DMF的混合物放入水热反应釜中进行反应;2)降温至40°C,热过滤、经DMF洗涤后即得目标产品;该多孔铜配位聚合物应用于储氢材料。本发明的优点是:工艺简单、收率高且产品具有很高的热稳定性,较已有的储氢材料更为优越。

    苯并三唑基共价有机框架材料、电极材料、水系有机质子电池及其制备方法

    公开(公告)号:CN120005184A

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202411322437.7

    申请日:2024-09-23

    Applicant: 南开大学

    Inventor: 张振杰 杨毅 陈瑶

    Abstract: 本申请涉及共价有机框架材料技术领域,公开了苯并三唑基共价有机框架材料、电极材料、水系有机质子电池及其制备方法。苯并三唑基共价有机框架材料由苯并三唑基化合物通过自聚合而制备;或由苯并三唑基化合物与含有羧基、醛基、吡嗪基或氨基的化合物经聚合反应而制备;所述苯并三唑基化合物具有如式(1)所示的结构:#imgabs0#其中,R选自‑NH2,‑NHBoc,‑phenyl‑NHBoc,‑CHO,‑CN,‑B(OH)2,‑CH2CN,‑CONHNH2或‑COCH=CHOH中的任意一种。本申请的苯并三唑基共价有机框架材料含有高密度的氧化还原活性基,表现出良好的亲水性和本征质子传导性,具有优异的化学稳定性和较好的机械加工性,以及优异的倍率性能和电化学稳定性。其用于水系有机质子电池,实现了高能量密度、功率密度和长循环稳定性的兼得。

    一种共价有机框架及其制备方法、在蛋白质复性中的应用

    公开(公告)号:CN119119404A

    公开(公告)日:2024-12-13

    申请号:CN202411263126.8

    申请日:2024-09-10

    Applicant: 南开大学

    Abstract: 本申请公开了一种共价有机框架及其制备方法、在蛋白质复性中的应用,属于复合功能材料技术领域。本申请提供的孔径为1.2‑6.5nm的共价有机框架通过醛基单体和菲啶氨基单体经席夫碱反应制得。本申请提供的制备方法:在醋酸催化作用下,将醛基单体和氨基菲啶单体溶解于均三甲苯和1,4‑二氧六环的混合溶液中反应,分离收集,得所述共价有机框架。本申请制备的共价有机框架能够限制变性蛋白质的自由度,减少了蛋白质错误折叠和聚集,促进蛋白质正确折叠,而且能够通过疏水相互作用和π‑π共轭相互作用,稳定了正确的折叠中间态,并且通过限域空间与界面相互作用的精确调控能够实现蛋白质的完全复性,与此同时,可实现对大部分变性蛋白质的复性,具有广泛的普适性。

Patent Agency Ranking