物理科技生物学-PHYICA

氧有助于合成金属有机岸本ゆう框架

纳米技术 2022-06-08 23:58:09

基础科学研究所 图1

Cu3(TABTO)2-MOF的结构(碳、氮、氧、氢和铜原子分别为灰色、蓝色、红色、白色和紫色)

学分:基础科学研究所 金属-有机框架,或称多金属有机化合物,是由金属离子周期性地被有机桥连分子包围而成,这些混合晶体框架的特征是一种笼状中空结构

这种独特的结构主题在能量存储、化学转化、光电子学、化学电阻传感和(光)电催化等领域具有巨大的应用潜力

在2000年代初首次亮相,多孔材料是一种迷人的纳米材料

尽管许多应用都利用了多金属硫化物,但对于氧在多金属硫化物合成中的作用却知之甚少

由导演罗德尼·S带领

鲁夫和高级化学家博士

在蒋易,基础科学研究所多维碳材料中心(CMCM)的化学家与该研究所和成均馆大学(SKKU)的同事合作,确定了氧是如何影响一种新的多环芳烃的合成的。铜1,3,5-三氨基-2,4,6-苯三醇金属有机骨架[Cu3(TABTO)2-MOF]

他们的发现发表在《美国化学学会杂志》最近的一篇文章中

因为有机氧化还原活性配体通常对氧敏感,所以在许多有机反应中氧的存在是不利的

然而,氧可能有助于合成一些氧化还原活性配体为基础的多硫化物,但许多化学家没有意识到这一点

这项研究的第一作者蒋易

研究人员基于氧化还原活性配体(1,3,5-三氨基-2,4,6-苯三醇)合成了二维共轭MX2Y2型(M =金属,X,Y = N,S,O,X ≠ Y) Cu3(TABTO)2-MOF

通过比较在空气和惰性气体(氩气)中的实验结果,确定了氧在这种多金属氧化物合成中的作用:在氧存在下产生纯的Cu3(TABTO)2-多金属氧化物,但是如果没有氧,Cu3(TABTO)2-多金属氧化物与铜金属一起形成

医生

蒋补充道:“我们的研究表明,氧阻止了这些配体将铜(ⅰ)和铜(ⅱ)离子还原成金属铜,从而促进了一种纯金属钼的合成

" 他们还揭示了Cu3(TABTO)2-MOF在被碘化学氧化后由于CuI和载体的形成而变成导电的

它最初是绝缘体,几乎没有导电性

碘掺杂产生0

在空气中合成的Cu3(TABTO)2-MOF颗粒的电导率为每厘米78西门子

进一步的实验和分析发现了材料的金属特性

通过详细的密度泛函理论(DFT)计算对结构进行建模,研究人员还通过X射线衍射、漫反射紫外-可见光谱、X射线光电子、电子顺磁共振和拉曼光谱对这种二维MOF的结构进行了实验研究

“我们的工作有助于从根本上理解氧在基于氧化还原活性配体的多器官功能衰竭合成中的作用,并应激励社区更多地关注氧在基于氧化还原活性配体的多器官功能衰竭合成中的作用,”主任罗德尼说

该研究的相应作者鲁夫

医生

蒋进一步解释说:“该领域的大部分工作集中在基于氧化还原活性配体的MX4型(M =金属,X = N,O,或S) MOFs的合成上

合成新的非MX4型导电金属氧化物半导体是一项既有挑战性又有意义的工作

所合成的和碘掺杂的Cu3(TABTO)2-MOF可能在催化和能量相关应用中有用

"

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