中国科学院福建物质结构研究所吴明燕

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吴明燕，男，博士，中国科学院福建物质结构研究所研究员，博士生导师。2002年6月毕业于陕西师范大学化学，2007年6月毕业于中科院福建物质结构研究所并获无机化学博士学位，同年留所工作。目前已在Angew., Nat. Commun., Chem. Sci., Chem. Commun.等期刊上发表SCI论文90多篇。作为项目负责人，主持国家基金委面上项目一项、国家基金委青年基金一项、中科院重点部署项目一项、中科院青年人才领域前沿项目一项以及福建省青年基金一项，并于2014年入选“中国科学院青年创新促进会”, 2015年入选海西研究院“春苗”青年人才专项，2017年入选海西研究院“百人计划”。


姓    名:吴明燕        
性    别:男
职    务:无        
职    称:研究员
通讯地址:福州市杨桥西路155号
邮政编码:350002        
电子邮件:wumy@fjirsm.ac.cn        

主要研究方向：1、团簇分子的组装及性能研究2、微孔/介孔材料的设计合成及应用   
联系电话：0591-63173149   Email:  wumy@fjirsm.ac.cn　  
　　代表性论文：
　　1. Falu Hu, Caiping Liu,Mingyan Wu*, Jiandong Pang, Feilong Jiang, Daqiang Yuan*,Maochun Hong, AnUltrastable and Easily Regenerated Hydrogen-Bonded Organic Molecular Framework with Permanent Porosity, Angew. Chem. Int .Ed.,2017, 56, 2101-2104.
　　2. Jiandong Pang, Caiping Liu, Yougui Huang,Mingyan Wu*, Feilong Jiang, Daqiang Yuan*, Falu Hu, Kongzhao Su, Guoliang Liu,Maochun Hong, “Visualizing the Dynamics of Temperature- and Solvent-Responsive Soft Crystals”, Angew. Chem. Int. Ed.,2016, 55, 7478 - 7482.
　　3. Jiandong Pang, Feilong Jiang, Mingyan Wu*, Caiping Liu, Kongzhao Su, Weigang Lu, Daqiang Yuan*, Maochun Hong, “A porous metal-organic framework with ultrahigh acetylene uptake capacity under ambient conditions”,Nat.Commun., 2015, 6, 7575.
　　4.Mingyan Wu, Feilong Jiang, Xiangjian Kong, Daqiang Yuan, Lasheng Long, Shaeel A. Al-Thabaiti, Maochun Hong*, “Two polymeric 36-metal pure lanthanide nanosize clusters”, Chem. Sci., 2013, 4, 3104 - 3109.  
　　5. Jinadong Pang, Feilong Jiang, Daqiang Yuan, Jun Zheng, Mingyan Wu*, Guoliang Liu, Kongzhao Su, Maochun Hong*, “SO42- anion directed hexagonal-prismatic cages via cooperative C-H···hydrogen bonds”, Chem. Sci., 2014, 5, 4163-4166. （封面文章）
　　6.Ju Zheng, Mingyan Wu*, Feilong Jiang, Weiping Su*, Maochun Hong, “Stable porphyrin Zr and Hf metal-organic frameworks featuring 2.5 nm cages: high surface areas, SCSC transformations and catalyses”, Chem. Sci., 2015, 6, 3466 - 3470.
　　7. Mingyan Wu,Feilong Jiang,Daqiang Yuan,Jinadong Pang,Jinjie Qian, Shaeel A. AL-Thabaiti, Maochun Hong*, “Polymeric double-anion templated Er48 nanotubes”, Chem. Commun., 2014, 50, 1113-1115.
　　8. Jinadong Pang, Feilong Jiang, Mingyan Wu*, Daqiang Yuan, Kang Zhou, Jinjie Qian, Kongzhao Su, Maochun Hong*, “Coexistence of cages and one-dimensional channels in a porous MOF with high H2 and CH4 uptakes”, Chem. Commun, 2014, 50, 2834-2836.（封面文章）
　　9. Kongzhao Su, Feilong Jiang, Mingyan Wu*,Jinjie Qian, Jinadong Pang, Daqiang Yuan,Maochun Hong*, Syntheses, structures, luminescence and magnetic properties of three high-nuclearity neodymium compounds based on mixed sulfonylcalix[4]arene-phosphonate ligands, CrystEngComm., 2016, 18, 4921-4928. （封面文章）

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取代基调控的晶态多孔材料

吴明燕

中国科学院福建物质结构研究所，福州市杨桥西路155号

wumy@fjirsm.ac.cm

晶态多孔材料，一般指金属有机框架材料MOFs，也包括COFs，HOFs，在过去的十几年中得到了蓬勃发展。由于它们具有有序、可调的孔结构，它们在催化、分离、识别等领域具有广泛的应用。与金属节点相比，有机配体除了本身数量比较庞大以外，同时许多有机配体本身具有多种构象，这给我们的合成带来了很多的机遇。但是同时，由于有机配体具有多种构象，因此在晶态多孔材料（金属有机框架材料或超分子有机框架材料）的合成过程中很难可控合成具有特定拓扑结构的晶态多孔材料，这也给无机化学的精准合成带来了巨大的挑战。为了解决这一科学问题，我们利用取代的位阻效应以及电子效应可以有效控制有机配体的构象，进一步可以精准合成具有不同拓扑结构的晶态多孔材料，1 并在此基础上探索了它们在气（液）存储以及多重刺激响应材料中的应用。2-3

关键词：取代基；调控；晶态；多孔材料

参考文献：

【1】          J. D. Pang†, S. Yuan †, J. S. Qin, C. P. Liu, C. Lollar, M. Y. Wu*,D. Q. Yuan, H. C. Zhou*, M. C. Hong, J. Am. Chem. Soc. 139,16939 (2017).

【2】          F. L. Hu,C. P. liu, M. Y. Wu*,J. D. Pang, F. L Jiang, D. Q. Yuan*, M. C. Hong, Angew. Chem. Int. Ed. 56, 2101 (2017).

【3】          J. D. Pang†, S. Yuan †, D. Y. Du, C. Lollar, L. L. Zhang, M. Y. Wu *, D. Q. Yuan, H. C. Zhou*, M. C. Hong, Angew. Chem. Int. Ed. 56,14622 (2017).

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人类社会对化石能源的过度开发利用，造成了严重的环境污染以及资源枯竭等问题。近年来，乙醇由于可以作为石油的替代能源以及燃料添加剂而备受关注。然而，如何将生物乙醇纯化至燃料级的乙醇最大的挑战在于醇-水混合物的分离。传统的蒸馏方法能耗高，效率低，而且醇-水共沸物的存在使得其中6%的水不能除去。相比之下，吸附分离被认为是一种环境友好、节能和经济的方法，而且吸附剂能在较温和的条件下实现再生利用。金属有机框架材料因其孔道大小形状可控、孔道表面物理化学性质可以修饰，在实际应用中展现出较传统吸附材料(无机沸石、活性炭)更优越的性能。然而如何设计合成金属有机框架材料使其具有合适的孔道结构，并适用于精准分离醇-水混合物是一个关键难题。

        中科院福建物构所吴明燕研究员课题组设计合成了一例超稳定的微孔金属有机框架材料（1）。X射线单晶衍射分析显示，该材料活化除去孔道中的结晶水后可以快速重新捕获环境中的水分子，并实现可逆的单晶到单晶的结构转变。且由于微孔结构的尺寸筛分作用，该材料可以选择性吸附水而不吸附甲醇和乙醇。使用活化后的样品1des制备气相色谱分离柱，并进行乙醇-水混合物的分离实验。结果表明1des可以在较宽的乙醇-水二元混合物的比例范围内高效分离得到乙醇。此外，120°C活化得到的1des可以将95%的乙醇提纯到97.43%，而分子筛则需要在200°C高温下活化后才能达到相当的纯化效果。结果表明该材料可以更加节能、高效地实现乙醇纯化。