JACS:调控二维导电MOF的电荷输运能力
纳米技术 纳米 2023-11-03

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二维导电MOF材料目前成为一类具有广阔应用前景的功能材料。2D-e-MOF材料虽然显著进展,但是如何通过对其进行后处理调控输运性质仍是个巨大的困难与挑战。

有鉴于此,比利时鲁汶大学Alexandru Vlad、Petru Apostol等基于两种3重对称结构配体,2,3,7,8,12,13-六氨基三氮杂三聚茚、2,3,8,9,14,15-六氨基三苯并咪唑,构筑了两个结构相同的2D-e-MOF材料,分别为Ni3(HITAT)2和Ni3(HITBim)2,两种配体具有能够后期官能团化修饰的基团。

主要内容

(1)

Ni3(HITAT)2和Ni3(HITBim)2具有温度激发电荷输运的能力,体相导电能力分别达到44 mS cm-1和0.5 mS cm-1。通过DFT理论计算分析,说明两个配体的电子云密度分布差异。

(2)

对于含有更多氮原子的HATBim配体,电子具有更高的局域特征,而且LUMO能带的位置显著降低。Ni3(HITAT)2的N-H吲哚基团上通过共价键精确结合甲磺酰基,对导电性的调控达到~20倍。这些研究结果为设计化学功能和电化学响应可调的多孔功能材料。

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参考文献

Petru Apostol*, Sai Manoj Gali, Alice Su, Da Tie, Yan Zhang, Shubhadeep Pal, Xiaodong Lin, Vasudeva Rao Bakuru, Darsi Rambabu, David Beljonne, Mircea Dincă, and Alexandru Vlad*, Controlling Charge Transport in 2D Conductive MOFs─The Role of Nitrogen-Rich Ligands and Chemical Functionality, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c07503

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c07503


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