我校詹国武教授课题组在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》发表论文
发布时间:2019-01-11 浏览次数:

    近日,我校化工学院詹国武教授课题组在集成催化剂制备领域获得重要研究进展,相关研究成果在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》上发表,论文题目为“Fabrication of Ultrathin 2D Cu-BDC Nanosheets and the Derived Integrated MOF Nanocomposites”。《Advanced Functional Materials》是德国Wiley出版社旗下顶级期刊,当前影响因子为13.325。

    金属有机骨架(MOF)是一类自组装的有序多孔材料,其三维空间框架是由金属离子(或团簇)和有机配体通过配位键自组装而成,广泛用于催化、气体储存、药物可控传递、膜分离等领域。但是,目前MOF的形貌调控仍具挑战性,特别是二维MOF纳米薄片的合成方法报道还较少。该论文首次采用Cu2O纳米立方块(~60 nm)作为铜离子源,通过一步反应制备二维含铜MOF纳米薄片(即,Cu-BDC,厚度< 6 nm)。研究发现Cu2O纳米立方块在对苯二甲酸(H2BDC)的作用下会逐渐释放出Cu+离子,Cu+离子被溶解氧进一步氧化为Cu2+,继而与溶液中的有机配体配位,构建二维金属有机骨架。相关表征结果证明,金属离子源在MOF制备过程中处于独立的限域空间,相反,使用常规铜盐(硝酸铜)的溶剂热合成法仅产生尺寸为2~10微米的块状MOF材料。二维Cu-BDC具有超薄的厚度、定向生长和优异的结晶度,因而可作为载体制备一系列具有高活性位点的集成催化剂。例如以3-巯基丙酸(MPA)为分子连接剂,可将各种不同组分、尺寸的金属纳米晶体(如2.2 nm Au,4.3 nmAg,2.5 nmPt,和3.1 nmRu)负载于二维Cu-BDC纳米薄片外表面。此外,研究发现基于二维MOF的复合材料在有机缩合反应中具有高催化活性和稳定性,与传统的催化剂相比具备众多优势。这些研究结果为二维MOF纳米薄片的合理设计和制备提供了另一种策略,并拓展了二维MOF的催化应用。

    该研究工作由詹国武教授和化工学院周树锋教授、杨欣讲师合作,2017级硕士研究生范龙龙、赵飞刚和2018级硕士研究生黄忠亮、陈彬共同参与完成,得到华侨大学引进人才科研启动基金(No.18BS102&16BS501)的大力支持。

    论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201806720

(华大新闻网)