顶刊动态 | JACS/Angew 近期MOF材料研究进展汇总【MOF材料20160530】
1、JACS：利用MOFs纳米片作为前驱体合成二维CoS1.097/氮包覆的C纳米复合材料及其在超级电容器中的应用
主要的研究内容及创新点:
二维材料是近年了非常火的一类材料，由于其特殊的物理和化学性质，引起了很多材料科学家的研究兴趣，在催化、气体储存和能力储存等领域有着潜在的应用前景。其中，二维的MOFs纳米片是二维材料家族中的新成员，相对于三维的MOFs材料，二维MOFs纳米片有许多优点，例如更大的比表面积、更易多的活性位点等。
在这篇文章中，科研人员首次合成了卟啉轮浆式(PPF-3)MOF纳米片，厚度大约12−43 nm。通过同时硫化和碳化MOF纳米片，制备出了二维CoS1.097/氮包覆的C纳米复合材料，并介绍了其在超级电容器方面的应用，性能优良。笔者认为，本文的特色在于合成（利用MOF纳米片作为前驱体），其电学性能当然也很重要。
图 PPF-3纳米片的合成过程及其电镜照片
2、JACS：COF-MOF复合膜的制备及其在高效气体选择性分离性能
主要的研究内容及创新点:
寻找新型膜材料对于学术界和工业领域有着重要的意义，因为新型膜材料在选择性分离技术方面发挥至关重要的作用。
吉林大学等人的研究团队，首次将MOF生长在COF上，制备出了COF-MOF复合膜，相对于单个的MOF和COF材料，这种COF-MOF复合膜展现出高效的气体分离性能(在H2/CO2混合气体中)，这两者材料的协调气体分离性能的也被证实了，在COF-MOF复合膜超越了罗伯逊聚合物膜对H2/CO2气体对混合分离的上限。
图 MOF-COF复合膜的制备流程
文献链接：Fabrication of COF-MOF Composite Membranes and Their Highly Selective Separation of H2/CO
3、JACS：钴（II）三唑/吡唑金属有机框架及其可选择的、可调的结合氧气
主要的研究内容及创新点:
最近，由于工业化的进程和人类的活动，大气中不断增加二氧化碳，这就使得很多材料学家都在致力于开发新型材料来降低空气中的CO2含量，但是在提出的很多碳捕捉的技术中，都是需要高纯度的O2。其次，在许多工业生产都是需要大量纯净的氧气，这就促使人们研发一种价格低廉、高效的气体分离技术。
在本文中，研究人员在无氧的条件下，在CoCl2和1,3,5-tri(1H-1,2,3-triazol-5-yl)benzene (H3BTTri)在DMF和甲醇体系中合成了一种MOFs（Co-BTTri (Co3[(Co4Cl)3(BTTri)8]2·DMF)），在该种MOF去溶剂化以后，会产生不饱和的低自旋钴（II）的中心，这个不饱和的金属中心与O2的结合能力大于与N2的结合能力，骨架中不饱和低自旋金属中心由其结构、磁化率和理论计算结果证明。单晶衍射结构表征了材料的结构和与O2结合的情况。这种材料的优良选择性气体分离性能为该材料的应用奠定了基础。
图 Co-BTTri的结构图
文献链接：Selective, Tunable O2 Binding in Cobalt(II)−Triazolate/Pyrazolate Metal−Organic Frameworks
4、Angew：基于Anderson型POM团簇设计Hetero-metallic团簇有机骨架
团簇有机骨架是由SBUs和有机连接器组成的，由于其结构的新颖性和潜在的应用价值，吸引了很多学者的研究兴趣。
近日，中科院福建物质结构研究所的王瑞虎研究员等人，发展了一种新型合成Hetero-metallic团簇有机骨架的方法，通过使用含吡啶基团的刚性配体，分别了形成一个三重穿插阴离子金刚石结构和二维阴离子层，从而将Anderson型POM团簇和过渡金属团簇连接起来。这种技术有利于将安德森型POM簇和碘化亚铜团簇的独特固有特性整合到一个团簇有机框架中。
图 合成团簇有机骨架路线
本文由材料人编辑部学术组淡年华供稿，材料牛编辑整理。
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