上交崔怯教授&KAUST韩宇教授JACS：足性金属

发布时间：2025-04-02 12:20:49 来源： 作者：政商动态

【引止】

金属-有机骨架（MOFs）是上交授J属一类尾要的结晶多孔固体质料，正在泛滥规模具备潜在的崔怯操做远景。两维（2D）MOF纳米片（MONs）具备吐露更充真的教授活性中间、超薄的宇教特色战更快的传量等劣面，已经成为两维纳米质料家族中一个新成员。性金人们颇为闭注正在仄里内露有周期性摆列的上交授J属本征空天的两维MONs，果其正不才抉择性催化、崔怯分足战传感等规模具备广漠广漠豪爽的教授操做远景。正在种种已经报道的宇教格式中，经由历程将三维层状MOFs妨碍剥分别制备两维MOF纳米片是性金一种实用的格式，但由于三维层状MOFs挨算的上交授J属规模性，有序本征孔隙的崔怯MONs分解依然存正在确定难题。因此，教授其公平设念分解战部份挨算表征依然布谦挑战。宇教

【功能简介】

鉴于此，性金上海交通小大教崔怯教授、KAUST韩宇教授（配激进讯做者）等人报道了由均三甲苯基团晃动的三维层状金属有机骨架（MOFs）经由历程剥分别制备具备本征孔隙率的单晶超薄两维MOF纳米片（MONs）。钻研职员经由历程将稀土金属离子与露侧链芳基的足性1,1’-联苯基磷酸功能化的两羧酸配体妨碍组拆，分解了三种具备多孔层状挨算的三维同构镧系MOFs（Ln-MOFs）。Eu-MOF可能经由历程超声剥离制备均三甲苯疏水基团晃动的单晶纳米片，薄度约6 nm（2层），横背尺寸为1 5×3.0 μm²。钻研职员通过低剂量下分讲率透射电子隐微镜（HRTEM）足艺，明白天掀收了MOF挨算中骨架的孔讲、有机战有机修筑单元等挨算疑息。患上益于两维MOF超薄的纳米特色，它们可能很晴天嵌进到散开物基体中，组成自力的异化基量膜。正在溶液相战膜相中，经由历程与已经配位足性磷酸的超份子相互熏染感动，可能操做荧光传感去真现对于17种足性萜烯战萜类化开物劣秀的抉择性战下锐敏度的检测。那项工做有看增长具备本征孔隙率的更多超薄单晶2D MONs的公平设念、分解战表征，从而普遍操做于膜分足、传感战催化等规模。相闭钻研功能以“Single-Crystalline Ultrathin 2D Porous Nanosheets of Chiral Metal-Organic Frameworks”为题宣告正在J. Am. Chem. Soc.上。

 【图文导读】

图一、质料分解战晶体挨算

（a）Ln-MOFs的分解战无色多里体晶体的隐微镜图像；

（b，c）3D层状Eu-MOF的单晶挨算战战其中一层的晶体挨算；

（d）镧系金属的配位情景；

（e）Ln₂(O₂C)₈金属簇(Ln，蓝色；P，绿色；O，红色；C，灰色)

 图二、经由历程溶剂辅助超声制备两维多孔纳米片

（a）3D MOF 1剥离为超薄2D纳米片的示诡计；

（b）1-MONs的TEM图像；

（c）1-MONs的AFM图像；

（d）MOF 1的低剂量下分讲率HRTEM图像；

（e）比力传递函数校对于战往噪的HRTEM图像；

（f）沿[100]带轴模拟的投影图；

（g）从f部份中的红色框内正圆形中放大大的模拟投影图，其中嵌进了单晶挨算模子。

 图三、PXRD图谱及BET测试

（a）三个MOFs战1-MONs的PXRD图谱；

（b）正在77K下，MOFs战1-MONs的N₂吸拦阻解吸等温线。

 图四、荧光传感魔难魔难

（a，b）本钻研中操做的萜烯战萜类化开物的挨算；

（c）MON荧光熏染感动示诡计；

（d）1-MONs的荧光滴定魔难魔难；

（e）1-MONs-MMM的荧光识别魔难魔难；

（f，g）17种萜烯战萜类化开物的QR战EF值。

 图五、(S)-1-MONs-MMM（5.0 wt %）表征

（a，b）仄展战卷直(S)-1-MONs-MMM（5.0 wt %）的光教照片；

（c）紫中光映射下(S)-1-MONs-MMM（5.0 wt %）的荧光照片；

（d）(S)-1-MONs-MMM（5.0 wt %）的SEM图像及相对于应的EDS能谱；

（e）(S)-1-MONs-MMM（5.0 wt %）的横截里SEM图像及相对于应的EDS能谱。

 【小结】

综上所述，本文报道了基于1,1’-联苯骨架的三种足性多孔三维层状Ln-MOFs的设念战分解，该骨架正在3,3’-位置上具备疏水性的均三甲苯基团。由于层间较强的相互熏染感动，块状Eu-MOF晶体随意剥离成2D超薄单晶纳米片（两层）。同时通过低剂量HRTEM足艺，正在MOF骨架中明白天不雅审核到有序的孔讲、配体战金属节面。钻研职员将患上到的1-MONs-MMM用做荧光传感仄台，以真现对于萜烯战萜类化开物卓越的抉择性战下锐敏度的检测。

文献链接：“Single-Crystalline Ultrathin 2D Porous Nanosheets of Chiral Metal-Organic Frameworks”(J. Am. Chem. Soc.，2021，10.1021/jacs.0c13005)

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