Khung hữu cơ kim loại (MOF) bao gồm các ion kim loại được bao quanh định kỳ bởi các phân tử cầu nối hữu cơ. Các khung tinh thể lai này có cấu trúc rỗng giống như một cái lồng.

Cấu trúc độc đáo này cung cấp tiềm năng lớn cho một loạt các ứng dụng trong các lĩnh vực lưu trữ năng lượng, chuyển đổi hóa học, quang điện tử, cảm biến chậm hóa học và (quang điện) điện phân.

MOF ra đời vào đầu những năm 2000 và là một vật liệu nano rất tốt. Mặc dù có nhiều ứng dụng sử dụng MOF, nhưng ít người biết về phương thức hoạt động của oxy trong quá trình tổng hợp MOF.

Các nhà hóa học từ Trung tâm Vật liệu Carbon Đa chiều (CMCM) tại Viện Khoa học Cơ bản (IBS) tại Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan (IBIST), dưới sự lãnh đạo của Giám đốc Rodney S. Ruoff và nhà hóa học cấp cao Tiến sĩ Yi Jiang, và Các đồng nghiệp của UNIST và Sungkyunkwan tại Đại học (SKKU) đã xác định mức độ ảnh hưởng của oxy đến quá trình tổng hợp MOF mới; Khung hữu cơ kim loại 1,3,5-triamino-2,4,6-benzotriol [Cu 3 (TABTO) 2-MOF].

Phát hiện của họ đã được công bố trong bài báo mới nhất trên Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ ("Tổng hợp khung kim loại-hữu cơ đồng 1,3,5-triamino-2,4,6-benzentriol").

Hình 1 Cấu trúc của Cu 3 (TABTO) 2-MOF (nguyên tử cacbon, nitơ, oxy, hydro và đồng lần lượt có màu xám, xanh lam, đỏ, trắng và tím).

"Vì các phối tử hoạt động oxy hóa khử hữu cơ thường nhạy cảm với oxy, sự hiện diện của oxy là bất lợi trong nhiều phản ứng hữu cơ. Tuy nhiên, oxy có thể giúp tổng hợp một số MOF dựa trên các phối tử hoạt động oxy hóa khử, nhưng nhiều nhà hóa học đã không nhận ra điều này. " Tiến sĩ Yi Jiang, tác giả chính của nghiên cứu đã chỉ ra. Các nhà nghiên cứu đã tổng hợp một loại MX 2 Y 2 liên hợp 2D (M = metal, X, Y = N, S, O và X! = Y) dựa trên các phối tử hoạt động oxy hóa khử Cu 3 (TABTO) 2-MOF, 3-triamino -5-benzentriol).

Bằng cách so sánh kết quả thí nghiệm trong không khí và khí trơ (argon), vai trò của oxy trong quá trình tổng hợp MOF được xác định: đồng nguyên chất 3 (TABTO) 2 -MOF được tạo ra khi có oxy, còn Cu 3 (TABTO) 2- MOF được hình thành cùng với kim loại đồng nếu không có oxy.

Tiến sĩ Jiang nói thêm: "Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng oxy ngăn cản các phối tử này khử các ion Cu (I và II) thành kim loại Cu, do đó thúc đẩy quá trình tổng hợp MOF tinh khiết."

Họ cũng tiết lộ rằng Cu 3 (TABTO) 2-MOF trở nên dẫn điện sau khi bị ôxy hóa hóa học bởi iốt do sự hình thành CuI và chất mang. Ban đầu nó là một chất cách điện hầu như không có độ dẫn điện.

Độ dẫn điện của các hạt Cu 3 (TABTO) 2-MOF được tổng hợp trong không khí bằng cách pha tạp với iốt tạo ra 0.78 siemens trên cm. Các thí nghiệm và phân tích sâu hơn đã tìm thấy các đặc tính kim loại của vật liệu.

Cấu trúc được mô hình hóa thông qua tính toán lý thuyết hàm mật độ chi tiết (DFT). Các nhà nghiên cứu cũng sử dụng nhiễu xạ tia X, phản xạ khuếch tán UV-vis, quang điện tử tia X, cộng hưởng từ thuận từ điện tử và quang phổ Raman để mô hình hóa cấu trúc của 2D MOF. Nghiên cứu thực nghiệm.

"Công trình của chúng tôi đóng góp vào sự hiểu biết cơ bản về vai trò của oxy trong quá trình tổng hợp MOF dựa trên các phối tử hoạt động oxy hóa khử và nên khuyến khích cộng đồng chú ý hơn đến vai trò của oxy trong quá trình tổng hợp MOF dựa trên các phối tử hoạt động oxy hóa khử. Vai trò ", Giám đốc Rodney S. Ruoff, tác giả tương ứng của nghiên cứu cho biết. Tiến sĩ Jiang giải thích thêm:" Hầu hết các công việc trong lĩnh vực này đều tập trung vào việc tổng hợp loại MX4 (M = kim loại, X = N, O hoặc S ) MOF dựa trên các phối tử hoạt động oxi hóa khử. MOF dẫn điện mới loại không phải MX4 Việc tổng hợp Cu 3 (TABTO) 2-MOF vừa khó khăn vừa có ý nghĩa. Cả Cu 3 (TABTO) 2-MOF mới được tổng hợp và pha tạp iốt đều có thể hữu ích trong xúc tác và các ứng dụng liên quan đến năng lượng. "

Các cộng tác viên của UNIST và SKKU đã đo các đặc tính vật lý và lập mô hình lý thuyết về MOF mới. Giáo sư YOO Jung-Woo và Giáo sư OH Inseon thuộc Khoa Kỹ thuật và Khoa học Vật liệu UNIST của ông đã nghiên cứu độ dẫn điện của Cu 3 (TABTO) 2-MOF gây ra bởi sự pha tạp iốt.

Giáo sư Huang Rongxi từ Khoa Vật lý của Đại học Sungkyunkwan và nhà nghiên cứu sau tiến sĩ của ông, Tiến sĩ Xu Yucheng cũng thảo luận về tính chất kim loại của vật liệu pha tạp iốt này. Giáo sư KWAK Sang Kyu và sinh viên JOO Se Hun của Trường Năng lượng và Kỹ thuật Hóa học UNIST đã lập mô hình cấu trúc thông qua các tính toán DFT chi tiết.

Liên kết đến bài viết này ： Oxy có thể giúp tổng hợp khung hữu cơ kim loại

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® cung cấp đầy đủ các Độ chính xác tùy chỉnh máy gia công cnc trung quốc Dịch vụ. Chứng nhận ISO 9001: 2015 & AS-9100. Nhà sản xuất gia công quy mô lớn túi y tế, cung cấp dịch vụ thiết kế 3D, mẫu thử nghiệm và giao hàng toàn cầu. Cũng cung cấp các loại vỏ cứng, EVA nửa cứng, bao mềm, túi và nhiều thứ khác cho OEM. Tất cả các trường hợp được thực hiện tùy chỉnh theo thông số kỹ thuật với sự kết hợp vô hạn của nguyên vật liệu, khuôn, túi, vòng, khóa kéo, tay cầm, logo và phụ kiện. Các tùy chọn chống va đập, chống nước và thân thiện với môi trường. Bộ phận y tế, phản hồi khẩn cấp, Phần điện tử, các ngành công nghiệp, giáo dục, quân sự, an ninh, thể thao, ngoài trời và xây dựng. Các dịch vụ bao gồm tư vấn khái niệm trường hợp, thiết kế 3D, tạo mẫu, tạo mẫu,Khoan CNC Dịch vụ và sản xuất. Hãy cho chúng tôi biết một chút về ngân sách dự án của bạn và thời gian giao hàng dự kiến. Chúng tôi sẽ cùng bạn lập chiến lược để cung cấp các dịch vụ hiệu quả nhất về chi phí nhằm giúp bạn đạt được mục tiêu của mình, Bạn có thể liên hệ trực tiếp với chúng tôi ( sales@pintejin.com ).