作者:张华等 来源:《国家科学评论》 发布时间:2019/12/31 15:42:38
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超薄MOF纳米带制备成功

金属有机骨架(MOF)材料是一种新型晶态多孔材料,因其多孔有序、比表面积大和结构可调变等特点而受到广泛关注,并在气体分离与存储、催化及传感等领域表面出了巨大的应用潜力。然而,传统方法合成的MOF材料多为三维块体结构,它们结构单一,不能满足众多特殊应用的需求。近年来,通过对MOF材料的结构调控来探索MOF材料的新性质或新应用引起了全球科研工作者的广泛关注和强烈兴趣。

超薄MOF纳米带与三维块体MOF材料相比具有更为优异的性质。其不但具有一维材料的柔性和非定向性,同时还兼具二维材料的高比表面积及大量暴露的表面活性位点,有望产生独特的结构特性及拓展MOF材料在新领域的应用。然而,纳米带材料的合成一直以来是一项挑战,MOF纳米带的合成也不例外。

近日,新加坡南洋理工大学、香港城市大学张华教授课题组和北京化工大学刘军枫教授课题组合作发展了一种通用的MOF纳米带材料的合成方法——纳米氢氧化物前驱体合成法(如图)。通过将纳米氢氧化物前驱体替代传统金属盐作为MOF合成金属源,首次成功制备了一系列超薄MOF纳米带材料。相关成果发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR)。

研究表明,纳米氢氧化物作为前驱体不但能为MOF纳米带的生长提供初期成核位点,同时,MOF纳米带生长所需的金属离子可通过氢氧化物前驱体可控释放,这是形成超薄MOF纳米带材料的关键。利用该方法,作者以纳米Co(OH)2,Ni(OH)2,Ni1/3Co2/3(OH)2以及AlO(OH)为金属前驱物,与不同的配体反应,成功合成了一系列不同种类的MOF纳米带材料。作者将制备的MOF纳米带材料用于DNA 传感中,表现了优异的性能,且优于许多文献报道的DNA传感材料。

该工作提供了一种简便有效的超薄MOF纳米带材料的合成方法,不仅为探索MOF纳米带材料的新性质和新应用提供了可能,也为其它具有不同结构、尺寸、组成等MOF材料的合成提供了新思路。(来源:科学网)

相关论文信息:https://doi.org/10.1093/nsr/nwz118

 
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