金属有机骨架资料(MOFs)是一种由金属离子和有机配体构成的具有多孔性的晶体资料。近年来，因其多孔及高度有序结构，可以得到高比外表积的多孔碳资料，而大规模的应用于能量转化和贮存范畴。该资料的存在方式通常是一种单涣散的微晶或许纳米晶，以微孔的金属有机骨架纳米颗粒为结构单元构筑杂乱拼装体是非常困难的，一起其衍生的资料大都缺少描摹和孔结构的有用操控。
最近，中国科学技能大学微标准国家实验室2012级博士生张旺在导师俞书宏教授的指导下，在该实验室近年来开展的多重模板法制备系列无机纳米线的作业基础上（Acc.Chem.Res.2013,46,1450-1461），以超细碲纳米线为模板，成功地指引了ZIF-8(一种典型的金属有机骨架资料)的成长，初次宏量制备了高长径比以及直径可控的金属有机骨架纳米纤维，并进一步将其转化为多孔氮掺杂碳纳米纤维。阴极电催化氧复原反响测验研讨标明，这种多孔碳纳米纤维的电催化活性远高于直接碳化ZIF-8纳米晶制备的微孔碳资料。经过磷元素掺杂，发现共掺杂的碳纳米纤维具有优异才能的氧复原催化活性，半波电位到达~-0.161V(/Ag/AgCl)，乃至高于商业铂碳催化剂的活性。该研讨作业为制备新颖的金属有机骨架拼装结构及其衍生的多孔碳资料或金属氧化物纳米资料供给了一种有用的组成途径。此效果以题为“Nanowire-DirectedTemplatingSynthesisofMetal-OrganicFrameworkNanofibersandTheirDerivedPorousDopedCarbonNanofibersforEnhancedElectrocatalysis”近期宣布在美国化学会志上(J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 14385-14388)。
此外，为处理现在大大都金属有机骨架资料对水或湿度灵敏而易引起结构改变并失掉原有多孔性的实际问题，研讨人员发现经过简略的气相堆积聚二甲基硅氧烷的技能，可在金属有机骨架晶体的外表上构成一层约10nm厚的聚二甲基硅氧烷保护层。使得本来亲水的金属有机骨架资料，转变成具有高度疏水的特性，然后阻隔了水分子的侵入。研讨之后发现，这种外表保护层的构成不会影响金属有机骨架的晶体原有的结构、多孔性以及催化活性位点的可达性(accessibility)，使得润饰后的MOFs能极好地保持其既有的气体吸赞同催化才能。研讨标明，该办法可大规模的应用于多种MOF资料的外表疏水润饰，有用增强其对水(或湿度)的稳定性。该作业以“AFacileandGeneralCoatingApproachtoMoisture/Water-ResistantMetal-OrganicFrameworkswithIntactPorosity”为题宣布在美国化学会志上(J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 16978-16981)。这项作业由俞书宏教授研讨组和江海龙教授研讨组协作而完结，一起榜首作者是博士生张旺和硕士生胡应立。
上述研讨遭到国家严重科学研讨方案项目、姑苏纳米科技协同立异中心、中国科学院要点布置项目、国家自然科学基金委要点基金、国家国家立异人才方案青年项目等项目的支撑。
(微标准物质科学国家实验室、化学与资料科学学院、姑苏纳米科技协同立异中心、科研部)
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