MOF(Metal-Organic Frameworks,金屬有機骨架)是一種多孔材料,其中的孔結構有序排布,材料比表面積大、結構可調,具有諸多優異性能,適用于氣體分離與存儲、催化、傳感等多個領域。
近日,新加坡南洋理工大學、香港城市大學張華教授課題組和北京化工大學劉軍楓教授課題組合作,首次成功制備了一系列超薄MOF納米帶材料。相關成果發表于《國家科學評論》(National Science Review, NSR)。
超薄MOF 納米帶的形貌表征,形如一碗“褲帶面”
傳統的三維塊體MOF材料有時很難適用于一些特殊的需求和應用。而超薄MOF納米帶兼具一維材料的柔性和非定向性,以及二維材料的高比表面積和大量暴露的表面活性位點,有望拓展MOF材料的應用範圍。
用納米氫氧化物前驅體代替傳統金屬鹽作爲MOF合成金屬源是制備超薄MOF納米帶的關鍵。用納米氫氧化物作爲前驅體,可以爲納米帶的生長提供初期成核位點,還可以在納米帶生長過程中,實現所需金屬離子的可控釋放。利用該方法,研究者以納米Co(OH)2,Ni(OH)2,Ni1/3Co2/3(OH)2以及AlO(OH)爲金屬前驅物,與不同的配體反應,成功合成了一系列不同種類的MOF納米帶材料。研究者還將制備的MOF納米帶材料用于DNA 傳感,其性能優于許多文獻報道過的DNA傳感材料。
傳統方法合成三維塊體MOF材料(上)
與納米氫氧化物前驅體法合成超薄MOF納米帶材料(下)對比圖。
該工作提供了一種簡便、有效、通用的超薄MOF納米帶材料合成方法,爲探索MOF納米帶材料的新性質和新應用提供可能,也爲其它具有不同結構、尺寸、組成等MOF材料的合成提供了新思路。
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