背景介绍
金属有机框架 (Metal-organic frameworks,简称MOFs) 作为有效能量转移的供体,在人工光采集材料领域中已引起许多专家的关注。特别二维MOFs纳米片的每个染色团分子都靠近受体并暴露在外表面上,所以可以有效地将内部能量转移给外部受体。并且二维MOFs拥有更大的比表面积,能够提供丰富的反应位点,可以通过氢键、静电相互作用与各种功能化的分子或纳米颗粒相互作用,极大的扩展了二维MOFs材料的应用范围。因此,具有非凡物理化学性质的二维MOFs已被用于人工光采集系统的开发,并已展现出一定的潜力。
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文章亮点
1.选用柔性的1,2-苯二乙酸 (H2opda)和刚性的3,5-二(三氮唑)吡啶 (btyp) 作为有机配体,合成了一种新型的二维配位聚合物[Zn3(btyp)2(opda)3(H2O)3]·(btyp)(H2O)3(Zn-MOF);
2.CM6@Zn-MOF的CV 曲线有更为显著的氧化还原峰,说明掺杂CM6可以提高材料的电化学性能,加之拥有较宽的集光区域,有望成为光电应用新材料;
3.本研究提供了一种可行的方法来构建新型发光金属有机骨架,并强调了二维Zn-MOF在人工光采集系统中的潜在应用。
内容介绍
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
1.2 实验方法
1.2.1 Zn-MOF的合成
1.2.2 CM6@Zn-MOF的合成
1.2.3 电化学测试的准备
2 结果与讨论
2.1 [Zn3(btyp)2(opda)3(H2O)3]·(btyp)(H2O)3的晶体结构分析
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2.2 TGA、PXRD、BET、FT-IR、EDX分析
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图4为[Zn3(btyp)2(opda)3(H2O)3]·(btyp)(H2O)3的粉末X射线衍射(PXRD)图,电压为40 kV、电流为30 mA、扫描范围为5°~ 60°。
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图5为[Zn3(btyp)2(opda)3(H2O)3]·(btyp)(H2O)3的N2吸附-脱附图,测试温度为77 K。
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2.3 荧光性能分析
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2.4 循环伏安法分析
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3 结论
水热法合成配位聚合物Zn-MOF。晶体结构中,opda配体与Zn(II)离子配位形成一维链,btyp配体支撑相邻一维链构成二维网面(厚度为0.8269 nm),多个O—H···O作用形成三维超分子网络结构。进一步利用PXRD、FT-IR、TG、BET等表征手段确定该配位聚合物的基本性能。通过超声克服层间氢键作用力,剥离得到Zn-MOF纳米片,便于CM6掺杂形成CM6@Zn-MOF复合材料。EDX结果表明C、O、N、Zn、S元素均匀分布,说明CM6@Zn-MOF已成功制备。CM6受体的吸收光谱与Zn-MOF供体的荧光发射光谱充分重叠,达到两者之间FRET的必要条件。同时CM6@Zn-MOF的CV曲线有更为显著的氧化还原峰,说明掺杂可以提高材料的电化学性能,加之拥有较宽的集光区域,有望成为光电应用新材料。总体而言,本研究提供了一种可行的方法来构建新型发光金属有机骨架,并强调了二维Zn-MOF在人工光采集系统中的潜在应用。
