近日，國際知名期刊《Advanced Materials 》（IF=21.95）發表了中南大學化學化工學院張翼教授課題組關于金屬凝膠發展與應用的系統性評述文章。

凝膠材料由于其在特定環境下可以表現出固體及流體的兩種性質而被廣泛研究。科學研究表明，凝膠材料在很大程度上可以模仿細胞液基質，從而提供一個非常理想的人造生理研究環境，對我們開展仿生研究具有重大意義。含有金屬元素成分的凝膠則在仿生研究中有著不可取代的作用，比如葉綠體光合作用的關鍵功能中心是四個錳離子和一個鈣離子通過多個氧離子組成一個不對稱的Mn4Ca-簇合物，血紅蛋白功能核心是一個Fe卟啉中心，維持人體正常功能的維生素B12則是一個含有鈷（Co）的咕啉大環化合物。

而隨著近些年來電子科技的發展，柔性電子器件、柔性機器人等的發展也日新月異，眾所周知，華為、蘋果、三星等電子制造商早前就已提出了折疊屏手機的概念，并將在不久提供商用。凝膠材料由于其無毒、柔軟、可離子導電等特性也備受研究者青睞，而含有金屬離子/納米顆粒等成分的金屬凝膠則使凝膠在電子器件的元器件上有更多的應用。

自2013年發表第一篇關于小分子金屬凝膠JACS（J. Am.Chem. Soc., 2013,135, 13379-13386.）論文以來，張翼教授課題組近年來致力于發展各種功能化小分子、高分子金屬凝膠，并在促進傷口愈合抗菌金屬凝膠（Chem. Comm., 2015,51, 15862-15865.）、快速構筑功能化天然產物金屬凝膠（Angew. Chem. Int. Ed., 2015,54, 7944-7948.）、仿生小分子金屬凝膠設計與合成（Dalton Trans, 2016,45, 18438-18442.Nanoscale, 2016,8, 6479-6483.）、仿人工酶金屬凝膠（Angew. Chem. Int. Ed., 2018,57, 3504-3508.）、金屬凝膠能源轉化催化劑制備（Dalton Trans., 2017,46, 6163-6167.；J. Mat. Chem.A, 2018,6, 8227-8232.）等研究領域取得了大量成果。

在該評述中，課題組基于自身研究基礎，和對本領域相關研究的消化理解，對金屬凝膠的設計原理，基礎應用（手性識別，抗癌材料，抗菌材料，發光材料，導電材料），器件構筑（可穿戴電子設備，柔性儲能材料，自修復器件）以及工業化應用（催化劑，人工酶）進行了系統性的完整介紹，并對金屬凝膠的未來發展做出了展望。

該項工作得到了國家自然科學基金委、湖南省自然科學基金委、湖南省重大專項等基金支持。

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責任編輯：殷鵬飛

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