任鹏课题组研究

研究课题1：钳形金属配合物作为小分子活化的高活性催化剂的设计与合成

金属有机催化剂广泛应用于有机合成中。任鹏课题组一直致力于设计新型过渡金属配合物，利用其特殊的电子和空间可调性作为高活性催化剂。利用钳型配体可以生成非常稳定的配合物，并显示出广泛的催化活性。同时，任鹏课题组也对钳型配体形成的低配位过渡金属配合物进行了探索。这些配位不饱和配合物可用于活化小分子如H₂, NH₃, CO₂, CO, BH₃, ROH等。此外，利用这些小分子进行催化有机转化，开发新的有机合成方法学也属于我们的研究范围。关于这方面的研究，请参见我们的近期发表文章（Advances in Organometallic Chemistry, 2021, volume 75.https://doi.org/10.1016/bs.adomc.2021.04.003)）。

研究课题2：可应用于催化、传感和水净化的多功能MOFs的设计与合成

金属有机框架 (MOFs)，也称为多孔配位聚合物 (PCPs)，是一类新兴的多孔材料。 MOFs是可具有多孔结构的晶体，其中中心金属原子与有机配体以点和线的形式构建出二维或三维的配位空间网络。 由于其结构和功能的可调性，MOFs领域已成为化学和材料科学中发展最快的领域之一。 随着合成方法、结构表征和功能修饰的研究发展，MOFs作为一种广泛应用材料进入了一个新阶段。在过去几年出现了大量相关研究，涉及了它们在催化、传感、污染物处理等领域的应用。

催化是最热门的方向之一，其广泛应用于各个研究领域和行业。由于其具有可重复使用性和选择性，多相催化剂受到极大的关注。MOFs是将均相催化剂转化为多相催化剂的绝佳工具。另外，在水污染方面，MOFs对于处理有机染料和重金属离子等污染物也有应用。对于离子型MOFs，自由阴离子/阳离子位于孔内，这就可以通过离子交换的方法吸收具有相同电荷的离子型污染物。去除效率取决于MOFs孔径和染料分子的大小。此外，由于配体和金属配位效应，设计合成的MOFs 也可以应用于电极材料和发光材料研究领域。关于这些方面的研究，请参见我们的近期发表文章( Inorganic chemistry, 2021,60,7070.https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.inorgchem.0c03688; Catalysis Communications, 2020, 142, 106032.https://doi.org/10.1016/j.catcom.2020.106032)。

研究课题3：用于检测离子、危险化学品和生物分子的化学传感器的研究

传感器研究当前面对的挑战之一是设计新型快速且具有相对低成本的检测方法。其可以用于检测化学、生物、环境领域中的危险化学品、生物标志物和生物分子。研究传感器的信号传导有助于理解其在光致电子转移（PET）、傅立叶共振能量转移（FRET）、电荷转移（CT）、能量转移（EnT）、系间穿越（ISC）等跃迁模式机理。

我们课题组设计并研究了不同离子、危险化学品和癌症生物标志物方面的传感器。电荷能量转移和建模计算是我们的主要研究内容之一，并对传感器和分析物之间的信号转换关系进行分析。研究了传感器在不同温度、溶解度、时间、pH 值等因素的相对关系，同时对于分析物的溶解度、尺寸和电荷以及不同的官能团等影响传感的过程进行了分析。最终，我们在结构特性、传感机制、相互作用、检测极限、计算建模等方面取得了一定成果。关于这些方面的研究，请参见我们的近期发表文章 (Advanced Sustainable Systems, 2021, 5, 2000293.https://doi.org/10.1002/adsu.202000293, Journal of Photochemistry & Photobiology, A: Chemistry, 2021, 408,113097.https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2020.113097 )。