纳米传感与生命分析科研团队在《Inorganic Chemistry》期刊上发表研究成果

         2025-02-27        280

近日,我院纳米传感与生命分析科研团队在《Inorganic Chemistry》(IF4.3)发表了题为Inherent Ultrahigh Proton Conductivity of Two Highly Stable COOH-Functionalized Hafnium-Based Metal-Organic Frameworks”的研究性论文。

近年来,虽然人们对由四价金属离子构成的高稳定羧基金属有机骨架MOFs的质子导电性能有一定的兴趣,但考虑到它们在燃料电池和电化学传感领域的潜在应用,对由铪IV离子构成的MOFs的研究还需要进一步扩大。在此基础上,我们用两种常见且容易制备的苯基聚羧酸配体1,2,4-苯基三羧酸和1,2,4,5-苯基四羧酸分别与四氯化铪反应,制备了两种多孔的铪基MOFsUiO-66-COOH- Hf1UiO-66-(COOH)2-Hf2,它们的结构与UiO-66- Hf相同,但游离羧基数量不同。一系列稳定性测试表明,这两种MOFs具有优异的结构刚度,包括热稳定性和水稳定性。更重要的是,交流阻抗实验表明,两种MOFs的电导率随湿度和温度的变化呈正相关,在适当的条件下98%相对湿度和100 ℃,电导率可达10-3 S/cm12.83 × 10-3 S/cm24.35 × 10-3 S/cm。后者的质子电导率大约是前者的两倍,这是由于游离羧基数量的不同,结构分析和质子传导机理研究证实了这一点。这两种MOFs的高本征电导率为其未来的应用奠定了坚实的基础,并为开发高性能质子导电材料提供了新的思路。

本论文获国家自然科学基金(项目号:22409220)和河南省自然科学基金青年基金项目项目号:242300421636242300420580项目的联合资助。团队成员刘瑞兰博士为论文第一作者,周口师范学院为第一完成单位。我院2022级应用化学专业学生赵姝慧参与论文发表。

文章链接: 10.1021/acs.inorgchem.4c04935


(初审:刘广路 复审:赵辉 终审:任凯)



 

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