同济大学化学科学与工程学院费泓涵

fengli

费泓涵，同济大学教授。于2007年7月在复旦大学化学系获理学学士学位，并于同年赴美国加州大学圣克鲁斯分校化学与生化学院攻读博士学位，师从材料化学家Scott R. J. Oliver教授，从事罕见的阳离子型杂化晶格矩阵合成与环境领域的应用研究, 并于2012年8月获得博士学位。同年起在加州大学圣地亚哥分校化学与生化学院进行博士后研究工作，师从无机化学家Seth M. Cohen教授，致力于金属有机骨架的修饰与非均相催化领域的研究。2015年3月受聘于同济大学高等研究院，授特聘研究员，并于2016年5月起签约化学科学与工程学院，任特聘教授、博士生导师。

费泓涵，博士，教授，博士生导师

同济大学化学科学与工程学院

中组部青年##计划入选者

联系电话  +86-21-65985072

办公地址  南校区高等技术学院318室

E-mail  fei@tongji.edu.cn

1. 阳离子型二维无机材料的插/剥层化学

2. 阴离子调控阳离子型无机材料的本征光学性质研究

3. 金属有机框架(MOF)的后修饰与功能化

二、荣誉与奖励

1. 中组部“青年##计划”（优先推荐）

2. 同济大学“青年百人计划”（A类）

三、主要科研项目：

1. 主持中组部“青年##计划”科研启动费（300万）

2. 主持同济大学“青年百人计划”A类科研启动费（300万）

3. 主持国家自然科学基金面上项目：基于有机磺酸配体的三维多孔金属有机框架的合成及其对CO2捕获和转化功能研究 （2018-2021）（60万）

4. 主持国家自然科学基金青年项目：光敏金属有机框架材料薄膜的组装和光电转换（2016-2018）（20万）

5. 共同主持中央高校基本科研费“学科交叉类”：锆基金属有机骨架净水吸附剂的绿色制备与中试生产研究（2017-2018）（20万）

6. 共同主持中央高校基本科研费“学科交叉类”：石墨烯掺杂的光敏金属有机骨架薄膜组装和光电转换（2015-2016）（20万）（已结题）

四、学术成果

        自2010年来，以第一作者或主要通讯作者身份发表在化学和材料学国际顶级期刊J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem Int. Ed., PNAS, Adv. Mater.等上发表学术论文30余篇，其中发表在J. Am. Chem. Soc. 6篇，Angew. Chem Int. Ed. 2篇，Adv. Mater. 1篇，Chem. Sci. 1篇， Chem. Mater. 3篇，引用达1000余次，文章多次被选为“热点文章”， “ESI高被引论文”和“The Most Read论文”。研究成果曾被美国国家自然科学基金(NSF)官网报道，曾参与多项美国能源部(DOE)和美国国家自然科学基金(NSF)资助的研究课题，现作为课题负责人主持国家自然科学基金两项，中组部“青年##”科研启动费，同济大学“青年百人计划”科研启动费等项目。

代表性论著：

11. Huimin Yang, Xu Zhang, Guiyang Zhang, Honghan Fei* “An Alkaline-Resistant Ag(I)-Anchored Pyrazolate-Based Metal-Organic Framework for Chemical CO2 Fixation” Chem. Commun., 2018, accepted in press.

10. Guiyang Zhang, Huimin Yang, Honghan Fei* “Unusual Missing Linkers in an Organosulfonate-Based Primitive-Cubic(pcu)-Type Metal-Organic Framework for CO2 Capture and Conversion Under Ambient Condition.” ACS Catal., 2018, 8, 2519-2525.

9. Jinlin Yin, Honghan Fei* “Cationic Two-Dimensional Inorganic Network of Antimony Oxide Hydroxide for Lewis Acid Catalysis.” Dalton Trans., 2018, 47, 4054-4058.

8. Ben Johnson, Asamanjoy Bhunia, Honghan Fei, Seth M. Cohen, Sascha Ott “Development of a UiO-type Thin Film Electrocatalysis Platform with Redox Active Linkers.” J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 2985-2994.

7. Chengdong Peng, Zewen Zhuang, Huimin Yang, Guiyang Zhang, Honghan Fei* “Ultrastable, Cationic Three-Dimensional Lead Bromide Frameworks that Intrinsically Emits Broadband White-Light.” Chem. Sci., 2018, 9, 1627-1633.

6. Jina Hao, Xiaoyu Xu, Honghan Fei*, Liangchun Li*, Bing Yan* “Functionalization of Metal-Organic Frameworks for Photoactive Materials.” Adv. Mater., 2018, accepted in press. (Invited Review)

5. Zewen Zhuang, Chengdong Peng, Guiyang Zhang, Huimin Yang, Jinlin Yin, Honghan Fei* “Intrinsic Broadband White-Light Emission from Ultrastable, Cationic Lead Halide Layered Materials.” Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 14411-14416.

4. Huimin Yang, Honghan Fei* “Exfoliation of a Two-Dimensional Cationic Inorganic Network as a New Paradigm for High-Capacity Cr(VI)-Anion Capture.” Chem. Commun., 2017, 53, 7064-7067.

3. Guiyang Zhang, Honghan Fei* “Missing Metal-Linker Connectivities in a Robust 3-D Sulfonate-Based Metal-Organic Framework for Enhanced Proton Conductivity.” Chem. Commun., 2017, 53, 4156-4159.

2. Huimin Yang, Honghan Fei* “A Generic and Facile Strategy to Fabricate Metal-Organic Framework Films on TiO2 Substrates for Photocatalysis.” Dalton Trans., 2017, 46, 2751-2755.

1. Guiyang Zhang, Guangfeng Wei, Zhipan Liu, Scott R. J. Oliver*, Honghan Fei* “A Robust Sulfonate-Based Metal-Organic Framework with Permanent Porosity for Effcient CO2 Capture and Conversion.” Chem. Mater., 2016, 28, 6276-6281.

Before Tongji (Ph.D. and PostDocs)

Honghan Fei, Seth M. Cohen* “Metalation of a Thiocatechol-Functionalized Zr(IV)-based Metal-Organic Framework for Selective C-H Functionalization.” J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 2191-2194.

Honghan Fei, JaeWook Shin, Ying S. Meng, Mario Adelhardt, Jorg Sutter, Karsten Meyer, Seth M. Cohen* “Reusable Oxidation Catalysis Using Metal-Monocatecholato Species in a Robust Metal-Organic Framework.” J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 4965-4973.

Sonja Pullen‡, Honghan Fei‡, Andreas Orthaber, Seth M. Cohen*, Sascha Ott* “Enhanced Photochemical Hydrogen Production by a Molecular Diiron Catalyst Incorporated into a Metal-Organic Framework.” J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 16997-17003 (‡equal contribution).

Honghan Fei, Catherine H. Pham, Scott R. J. Oliver* “Anion Exchange of the Cationic Layered Material [Pb2F2]2+.” J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 10729-10732.

Honghan Fei, Marc R. Bresler, Scott R. J. Oliver* “A New Paradigm for Anion Trapping in High Capacity and Selectivity: Crystal-to-Crystal Transformation of Cationic Materials.” J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 11110-11113.

Honghan Fei, David L. Rogow, Scott R. J. Oliver* “Reversible Anion Exchange and Catalytic Properties of Two Cationic Metal-Organic Frameworks Based on Cu(I) and Ag(I)” J. Am. Chem. Soc., 2010, 132, 7202-7209.

Honghan Fei, Scott R. J. Oliver* “Copper Hydroxide Ethanedisulfonate: A Cationic Inorganic Layered Material for High-Capacity Anion Exchange.” Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 9066-9070.

Honghan Fei, Matthew D. Sampson, Yeob Lee; Clifford P. Kubiak*; Seth M. Cohen* “Photocatalytic CO2 Reduction to Formate Using a Mn(I) Molecular Catalyst in a Robust Metal-Organic Framework.” Inorg. Chem., 2015, 54, 6821-6828.

Honghan Fei, Sonja Pullen, Andreas Wagner, Sascha Ott*; Seth M. Cohen* “Functionalization of Robust Zr(IV)-based Metal-Organic Framework Films via a Postsynthetic Ligand Exchange.” Chem. Commun., 2015, 51, 66-69.

Honghan Fei, Seth M. Cohen* “Robust, Catalytic Metal-Organic Framework with Open 2,2'-Bipyridine Sites.” Chem. Commun., 2014, 50, 4810-4812.

Honghan Fei, John F. Cahill, Kimberly A. Prather, Seth M. Cohen* “Tandem Postsynthetic Metal Ion and Ligand Exchange in Zeolitic Imidazolate Frameworks.” Inorg. Chem., 2013, 52, 4011-4016.

Honghan Fei, Cari S. Han, Jeremy, C. Robins, Scott R. J. Oliver* “A Cationic Metal-Organic Solid Solution Based on Co(II) and Zn(II) for Chromate Trapping” Chem. Mater., 2013, 25, 647-652.

Honghan Fei, Cari S. Han, Scott R. J. Oliver* “A Cationic Antimonite Chain Tempalted by Sulfate [Sb6O74+][(SO42-)2].” Inorg. Chem., 2012, 51, 8655-8657.

Honghan Fei, Yuchen Yang, David L. Rogow, Xiaojuan Fan, Scott R. J. Oliver* “Polymer-Templated Nanospider TiO2 Thin Films for Effcient Photoelectrochemical Water Splitting.” ACS Appl. Mater. Interface, 2010, 2, 974-979.

Honghan Fei, Latisha Paw U, David L. Rogow, Marc R. Bresler, Yashar A. Abdollahian, Scott R. J. Oliver* “Synthesis, Characterization, and Catalytic Application of a Cationic Metal-Organic Framework: Ag2(4,4'-bipy)2(O3SCH2CH2SO3)” Chem. Mater., 2010, 22, 2027-2032.

        本课题组热诚欢迎具有化学与材料科学相关学习和工作背景、思维活跃的硕士研究生与博士研究生，或申请博士后职位。

zhongyu

费泓涵教授课题组磺酸基MOF材料的CO2固化研究取得系列进展

金属-有机框架（MOF）材料因其高比表面积、高孔隙率和高可塑性在气体吸附、药物运输、催化等诸多领域受到关注并已实现初步商业化。已报道的金属-有机框架材料中，绝大多数采用羧酸类分子作为含氧配体参与构筑，而在极性、亲水性、离子传导性等各方面都具明显优势的磺酸类分子因其弱金属配位能力常被忽略。此外，羧酸基金属-有机框架材料的低水稳定性严重制约其发展与应用，因此制备并研究其他类型的金属-有机框架材料意义重大并具挑战性。我院费泓涵教授课题组一直致力于MOF材料的合成、开发与应用研究，在新型MOF材料的研究方面取得了一定的成果。

        日前，该课题组合成并采用多种有机磺酸类配体构筑了一系列结构新颖、性能各异的磺酸基金属-有机框架材料，在由1,2,4,5-苯四甲磺酸参与构筑的材料TMOF-3中，配体的空间效应使得材料中[Cu(bpy)2]n2n+层间出现配体缺失并形成较大孔隙(~43%)。同时，鉴于磺酸的弱配位性，每个配体中存在两个磺酸根暴露在孔道表面，极大增强了框架对CO2等小分子的结合力。将Ag(I)负载引入孔道制备的TMOF-3-Ag能在极其温和条件下（1个大气压CO2与室温），对炔基小分子发生金属…π活化，并对CO2有高亲和力，该协同作用使CO2固化生成环碳酸酯、恶唑烷酮等高价值化学品。该材料的CO2固化效率远高于常见盐类非均相催化剂，并展现出较好的可循环性。相关成果以“Unusual Missing Linkers in an Organosulfonate-Based Primitive-Cubic (pcu)-Type Metal-Oganic Framework for CO2 Capture and Conversion under Ambient Conditions”为题发表于美国化学会旗下催化化学类顶尖期刊ACS Catalysis（IF=10.6）上(ACS Catal., 2018, 8, 2519–2525)。该课题组为唯一完成人，课题组博士生张贵阳为论文第一作者，费泓涵教授为通讯作者。

        在此前的工作中，课题组探索了TMOF系列磺酸基材料在气体吸附和质子导电领域的性能。由1,2-乙烷二磺酸参与构筑的TMOF-1材料与传统对苯二甲酸参与构筑的经典MOF材料（MOF-508b）相比，CO2吸附量分别提升了~180%（Chem. Mater., 2016, 28, 6276–6281）。在由1,4-苯二甲磺酸参与构筑的材料TMOF-2中，高亲水性的磺酸基团促成材料在高温高湿环境下吸附大量水分子形成完整的氢键网络作为质子传输通路（Chem. Commun., 2017, 53, 4156-4159）。利用磺酸分子的弱配位性，由1,4-丁烷二磺酸参与构筑的二维框架材料在阴离子交换过程中实现剥层化学（Chem. Commun., 2017, 53, 7064-7067）。

        上述研究工作得到了国家自然科学基金面上项目、青年基金项目和青年##计划等项目的资助。

kunnanduo

同济大学&复旦大学费泓涵Angew.：NHC功能化的MOF催化剂高效还原CO2制甲醇

将CO2高效、高选择性的还原成燃料（如甲醇）是近年来的研究热点。作者采用后交换法将氮杂卡宾（NHC）引入UiO-68中，制备出无金属NHC功能化的MOF催化剂（UiO-68-NHC）。实验发现，该催化剂可高效的将二苯基硅烷上的氢转移到CO2上，在周围条件下将CO2高选择性转化为甲醇。DFT计算表明，该催化剂高活性的原因是二苯基硅烷和NHC生成NHC-硅烷加合物降低反应能垒。

Zhang X, Wei G, Fei H, et al. In-situ Generation of An N-Heterocyclic Carbene-Functionalized Metal-Organic Frameworkvia Postsynthetic Ligand Exchange for Efficient and Selective Hydrosilylation of CO2[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2019.

DOI: 10.1002/anie.201813064

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201813064

hezuo

基于低维金属卤族结构单元的金属有机框架的合成及其本征宽谱发光性能研究
批准号        21971197       
学科分类        配位聚合物 ( B010505 )
项目负责人        费泓涵       
依托单位        同济大学
资助金额        65.00万元       
项目类别        面上项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2023 年 12 月 31 日