研究领域

基于拓扑高分子的纳米限域催化


自然界的酶具有高效的催化活性和高选择性,这得益于其特异的高分子结构。我们依据自然界存在的这些特殊高分子,进行类似高分子的人工设计和合成,以制备出具有更高活性、更高稳定性、更高选择性的人工酶为目的。首先我们研究各种拓扑高分子的设计和制备方法,基于模拟软件的辅助计算结果,进行相应的组装反应的设计,进而利用高效的反应制备出非常规的高分子结构。最终我们研究这些具有拓扑高分子在负载具有催化活性的过渡金属物质的应用,探讨高分子以及其拓扑结构对催化反应的纳米限域效果,具体方面分为如下三个方面。


【1】环状过渡金属纳米颗粒的制备和催

我们注重研究有机硅高分子的新颖拓扑结构的设计和合成,然后进行纳米粒子的负载。例如我们通过简单的Piers-Rubinsztajn反应制备出环状聚合物,然后通过其诱导出可溶的环状纳米颗粒的组装体,其有机催化方面有着相应的有价值的应用。

【2】多面体组装体限域的过渡金属的催化

利用在组装有机分子多面体中的经验,目前我们致力于研究新颖多面体的制备,并探讨在其内部孔洞负载过渡金属化合物或者纳米粒子。利用多面体的限域作用,我们提高相应催化剂的催化活性和选择性。


【3】石墨烯负载的单金属纳米粒子的催化

我们从底部合成制备出新颖的石墨烯衍生物,通过其表面的特殊性质来进行过渡金属单原子的负载,进而研究其催化效果。


 

(从网上截取)