台州學院教授搭金屬有機「骨架」 藥物、氣體分離都難不倒它

常與微觀世界「打交道」的任世斌

浙江在線·浙江科技新聞網07月29日訊（記者 張吉 通訊員 陳登 俞振偉）分子篩是指具有均勻的微孔，其孔徑與一般分子大小相當的一類物質。它就像微觀領域的「篩子」一樣，可以將不同大小的微觀粒子得以分離，它在諸多領域得以推廣應用，例如可以應用在高效乾燥劑、選擇性吸附劑、催化劑載體、離子交換劑等領域，因此，可以毫不誇張地講「沒有分子篩，就沒有現代的石油化工。」台州學院醫化學院任世斌教授正構建一個比分子篩更牛的「篩子」，它不僅能夠讓分子分離更為有效，更能做到傳統分子篩所達不到的一些特殊功能。

學術界將這種新型「篩子」稱為「多孔金屬有機骨架材料」，它是一種高度有序的多孔材料，它在催化、氣體存儲與分離、藥物傳輸及其熒光性質等領域具有潛在的應用價值。任世斌介紹，該材料可應用在催化領域，它可以作為催化劑的載體，相比傳統的分子篩催化劑載體，多孔金屬有機骨架材料的製備能夠更高效更節能。另外，這種材料具有孔道有序、比表面積大等優點，有利於貴金屬在孔道中更加分散，最終實現單原子催化。這樣利用極少量的貴金屬就能達到良好的催化效果，也能夠讓傳統的高溫、高壓催化反應在常溫常壓條件下順利進行，這些會極大地豐富材料科學的內涵。

當然，這個材料還可以應用在藥物分離領域。在這個領域，往往會遇到手性和同手性的化合物，所謂的手性分子是化學中結構上鏡像對稱而又不能完全重合的分子。任世斌說，目前世界上開發的各種藥物中，近1/3是手性藥物。而隨著手性藥理學與手性毒理學的快速發展，手性藥物對映體所產生的不同藥理和毒副作用及手性藥物的臨床意義引起了科學界的廣泛關注。傳統的分子篩很難將這樣的藥物成分進行分離，造成的後果就是手性藥物對映體可能會對人體產生不同程度的毒副作用。而手性多孔金屬有機骨架材料的引入，有望成功分離手性藥物的對映體，能夠讓一些藥物在發揮藥效的同時消除其所帶給人體的副作用，能夠極大地提升醫療水平。

最後，任世斌還介紹了在氣體儲存與分離的方面的應用前景。課題組一直從事常見氣體的吸附與分離方面的工作，可以改變多孔金屬有機骨架材料孔道的大小，分離出不同的單一氣體用於工業及醫療領域。以分離氫氣為例，將孔道大小設置成只適合氫氣通過的直徑，就能夠快速精準的將氫氣過濾出來並儲存入罐體中。「目前，霧霾問題一直困擾著一線的科學家，金屬有機骨架材料有望做成防塵口罩並且可以再生利用，這樣就可以使得呼吸道疾病等遠離我們人類。」

採訪最後，任世斌用了「雪中送炭」形容了浙江自然科學基金在其科研過程中的作用。他回憶，博士畢業後沒有因為經費問題中斷自己的科研，在浙江省自然科學基金的資助下，利用省基金委對「通過非典型活性中心調控芘基金屬有機骨架材料對二氧化碳選擇性吸附及熒光響應」項目的資助，課題組正在逐步揭示這項新型多孔材料在二氧化碳吸附及感測方面的內在聯繫，並希望將其應用在溫室氣體治理及精準檢測二氧化碳等方面。

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