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       超临界流体、离子液体是具有许多特殊性质的绿色溶剂和功能流体,其性质研究和有效利用具有重要的理论和实际意义。张建玲研究员课题组主要开展绿色溶剂体系性质及其功能化研究,主要研究内容如下:

       1、绿色溶剂体系构建及其性质研究

       基于相行为和分子间作用研究,设计、构建具有特定微观结构和新颖性质的绿色溶剂体系,并实现对其结构和性质的有效调控。如利用CO2对各种组装结构(胶束、反胶束、囊泡、液晶等)进行连续、可逆调控(Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 10119;Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 3012等);创制一系列新型微乳液体系,如离子液体包CO2型微乳液(Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 9911)、超临界CO2包聚乙二醇型微乳液(Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 12325)、超临界CO2包水型微乳液(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 13533)等。

       2、绿色溶剂调控功能材料合成

       发展利用绿色溶剂调控合成材料的新方法,制备具有新颖结构和性质的功能材料,揭示绿色溶剂组成和性质对所制备材料结构和性质的作用规律及其机理。例如,利用超临界CO2/离子液体界面法合成了具有高度有序介孔-微孔结构的金属-有机框架(MOF)纳米球(Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 636);在离子液体包CO2型乳液中制备了具有规则大孔-介孔结构和超高孔隙率的聚合物材料,可作为催化剂的优良载体(Angew. Chem. Int. Ed., 2013, 52, 1792);利用超临界CO2/水乳液制得具有大孔-介孔-微孔结构的三维网络MOF和空心MOF微球(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 11372)等。

       3、绿色溶剂调控催化反应活性

       将催化反应研究与绿色溶剂体系化学热力学和胶体化学研究相结合,构建高效催化剂体系以及催化剂/绿色介质体系,发展高效、绿色的化学反应途径。例如,在CO2调控的溶剂中制得具有较大介孔的Cu-MOF纳米催化剂,有效促进了温和条件下醇类的氧化反应(Nat. Commun., 2014, 5, 5465);提出在金属配合物稳定的超临界CO2微乳液中CO2转化的新途径,在光催化条件下将CO2转化为甲酸(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 13533);利用离子液体在室温下制得具有小颗粒尺寸、高比表面积和多活性位点的Zr-MOF催化材料,可高效催化Meerwein-Ponndorf-Verley反应(Nat. Commun., 2017, 8, 175)等。