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JACS：冰晶模板合成MOF纳米粒子二维超结构

纳米技术
2022-09-19


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东华大学李小鹏、江苏理工学院宋肖锴、昆士兰大学Yusuke Yamauchi等报道通过冰模板法合成二维层状MOF纳米粒子材料，无需任何外部作用，仅仅通过自组装过程就能够得到单层或双层MOF纳米粒子，在这些相邻的多面体MOF纳米粒子之间通过晶面堆积排列形成有序的阵列超结构纳米粒子。随后将层状MOF进行热解，由于热解过程向外收缩力，得到空心碳纳米粒子互连的二维超结构材料，并且展示了优异的电催化活性。

本文要点：

（1）

由于具有高比表面积、多级孔结构、较高浓度的暴露活性位点、能够进行快速的电子转移等优势，这种二维层状碳展示了优异的碱性ORR性能，性能达到单个碳纳米粒子性能的10倍。

（2）

通过这种方法能够制备多种MOF纳米粒子的二维超结构（比如ZIF-8、UiO-66、MIL-88），这种制备能够兼容粒子分布较宽的情况、多种MOF共同存在的情况。随后的热解反应过程得到相互连接的空心碳球，这是相关报道首次得到相互连接的碳球。这项研究展示了冰模板法能够作为一种构建MOF超结构非常有效的方法。

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参考文献

Yujie Song, Xiaokai Song*, Xiaoke Wang, Jingzheng Bai, Fang Cheng, Chao Lin, Xin Wang, Hui Zhang, Jianhua Sun, Tiejun Zhao, Hiroki Nara, Yoshiyuki Sugahara, Xiaopeng Li*, and Yusuke Yamauchi*, Two-Dimensional Metal–Organic Framework Superstructures from Ice-Templated Self-Assembly, J. Am. Chem. Soc. 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c06109

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c06109





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