我组有序介孔炭材料研究获新进展

作者: 时间:2011年12月22日 00:00 点击数:

我组和1809组合作,将有序介孔炭分子筛应用在内源性多肽的高效富集和分离鉴定中,成功发展了血浆中内源性多肽的高选择性富集与分离鉴定的新方法,该项成果作为VIP论文发表在Angew. Chem. Int. Ed.(2011, 50, 12218-12221)。有序介孔炭分子筛具有高度的有序性、孔分布非常窄并且表面疏水性很强。由于蛋白质等生物大分子(≥15000 Da)与多肽分子(≤10000 Da)的体积差异,通过体积排阻效应(分子筛作用)可以将蛋白质等生物大分子排阻在介孔外无法得到有效的吸附,而低分子量的多肽被可以进入介孔内获得有效的吸附,从而在高度复杂的血浆中实现内源性多肽的高效率、高选择性富集。

近年来,我组在围绕有序介孔炭分子筛的合成和应用进行了大量的研究工作。以三嵌段共聚物F127为结构导向剂,间苯二酚甲醛树脂RF为碳源,在酸性条件下通过液相自组装沉淀法制得了F127-RF 凝胶,经高温炭化处理得到具有六方对称结构的有序介孔炭分子筛。通过向合成有序介孔炭材料的溶液中加入H2IrCl6和钼酸铵等金属前驱体,用“一锅法”合成出了金属-有序介孔炭Ir-OMC材料(Chem. Mater. 2008, 20, 1881–1888)和碳化物-有序介孔炭MoC-OMC材料(Chem. Commun. 2008, 2565-2567)。在“一锅法”得到的有序介孔炭材料中,金属或金属碳化物纳米粒子镶嵌在炭骨架的内部,增加了和炭载体的接触面积,并且由于孔壁的限制作用,提高了金属及碳化物纳米粒子的高温热稳定性,二者在肼分解反应中的催化活性及稳定性都非常高。将上述金属前躯体换为硼酸、磷酸等非金属前躯体时,可制备得到硼、磷掺杂的有序介孔炭。在骨架中引入硼、磷杂原子后,能够显著抑制碳化过程中骨架的收缩,并增加炭表面含氧官能团,使之与非掺杂的有序介孔炭相比,在超级电容器中显示出极佳的电化学性能(Chem. Mater. 2010, 22, 5463-5473)。以氧化铝溶胶为无机前躯体,甲阶酚醛树脂为炭源,F127为结构导向剂,通过蒸发诱导自组装法合成系列有序介孔炭-氧化铝纳米复合材料,其中氧化铝的含量可以在10%到53%范围内调变。将这种有序介孔炭-氧化铝纳米复合材料用作Pt催化剂的载体,在催化转化纤维素到六元醇的反应中,Pt/C-Al2O3催化剂的性能优异(Nano Res. 2011, 4, 50-60)。

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