吉林大学JACS封面：多孔有机盐中的超大负线性压缩性

负线性压缩性（NLC）是一种非常规的罕见现象（即晶格在受到压力时向一个或多个方向扩展），NLC材料在超灵敏压力传感器、人造肌肉和防弹衣等领域有着重要的应用。在过去， NLC材料主要局限于无机材料。并且晶体的骨架多具有“酒架”、“蜂窝”或相关拓扑结构的材料，但这些材料通常具有价格昂贵且有毒等缺点，并且NLC性能不高。因此，如何从结构设计上出发制备兼具容易获得、环境友好同时又具有巨大NLC行为的材料具有重要使用价值。

图1. 在dia拓扑的CPOS-1中“超分子弹簧”网状结构产生超大的NLC行为。(a)由sp³杂化碳组成的dia拓扑结构。(b) 一个CPOS-1的dia拓扑网状结构。(c) 表示由盐键自组装形成的“超分子弹簧”骨架，沿着互垂直的a和b轴延伸。(d) CPOS-1的NLC行为的示意图；红色箭头表示膨胀方向，蓝色箭头表示收缩方向。

最近，吉林大学贲腾课题组与燕山大学范长增研究团队合作发现在多孔有机盐中的超大负线性压缩性（NLC），作者利用单晶多孔有机盐CPOS-1中利用稳定且灵活的盐键相互作用来构筑极具压缩性的金刚石（dia）拓扑结构，进而将超大压缩性转换成极端的NLC行为，如图1所示。CPOS-1展现出的NLC性能远高于以往文献报道的NLC材料。这项工作可以为寻求设计更强大NLC材料的研究提供新的思路。并且，这种具有超大NLC材料的出现，对于在高压环境下实现飞机声纳压力传感器的技术具有现实意义。

相关结果作为封面文章发表在Journal of the American Chemical Society 上，吉林大学博士研究生赵宇与燕山大学范长增教授为共同一作。该研究得到国家自然科学基金委重大研究计划培育项目、面上项目；“111”引智计划；吉林省国际合作项目支持。

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Colossal Negative Linear Compressibility in Porous Organic Salts

Yu Zhao, Changzeng Fan, Cuiying Pei, Xu Geng, Guolong Xing, Teng Ben*, Shilun Qiu

J. Am. Chem. Soc., 2020, DOI: 10.1021/jacs.9b13274

导师介绍

贲腾

https://www.x-mol.com/university/faculty/10858