基于金属-八氨基酞菁(MOAPc)的二维导电金属-有机框架(cMOFs)由于其双金属特性,在传感、储能和电催化等多种应用中显示出巨大的潜力。鉴于此,斯坦福大学的鲍哲南教授课题组报道了一个以Co2+、Ni2+和Cu2+作为MOAPc配体中的金属节点和金属中心的同构cMOFs家族的详细金属取代研究。
本文要点:
(1)不同的金属节点在反应动力学、颗粒尺寸和结晶度方面存在差异。重要的是,发现2D cMOFs中的电子结构和导电性取决于这两种类型的金属位点。
(2)在九种可能的组合中,Ni NiOAPc被发现是导电性最强的一种,导电率为54±4.8 mS/cm。
(3)DFT计算表明,单层Ni-NiOAPc既没有最小的带隙,也没有最高的载流子迁移率。因此,它的最高电导率源于它的高结晶度。总之,这些结果提供了具有氨基配位单元的基于MOAPc的cMOFs的结构-性质关系。
Gan Chen, Zongqi Li, Zhehao Huang, Haolin Lu, Guankui Long, Juan S. Lezama Pacheco, Jeffrey B.-H. Tok, Theodore Z. Gao, Yusheng Lei, Jiayun Zhou, and Zhenan Bao, Effects of Transition Metals on Metal–Octaaminophthalocyanine-Based 2D Metal–Organic Frameworks, ACS Nano Article ASAP
DOI: 10.1021/acsnano.3c03143
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c03143