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        我校詹國武教授課題組在國際權威期刊《Advanced Functional Materials》發表論文

        作者:賴傲楠      單位:化工學院 發布時間:2019-01-10

            近日,我校化工學院詹國武教授課題組在集成催化劑制備領域獲得重要研究進展,相關研究成果在國際權威期刊《Advanced Functional Materials》上發表,論文題目為“Fabrication of Ultrathin 2D Cu-BDC Nanosheets and the Derived Integrated MOF Nanocomposites”。《Advanced Functional Materials》是德國Wiley出版社旗下頂級期刊,當前影響因子為13.325。

            金屬有機骨架(MOF)是一類自組裝的有序多孔材料,其三維空間框架是由金屬離子(或團簇)和有機配體通過配位鍵自組裝而成,廣泛用于催化、氣體儲存、藥物可控傳遞、膜分離等領域。但是,目前MOF的形貌調控仍具挑戰性,特別是二維MOF納米薄片的合成方法報道還較少。該論文首次采用Cu2O納米立方塊(~60 nm)作為銅離子源,通過一步反應制備二維含銅MOF納米薄片(即,Cu-BDC,厚度< 6 nm)。研究發現Cu2O納米立方塊在對苯二甲酸(H2BDC)的作用下會逐漸釋放出Cu+離子,Cu+離子被溶解氧進一步氧化為Cu2+,繼而與溶液中的有機配體配位,構建二維金屬有機骨架。相關表征結果證明,金屬離子源在MOF制備過程中處于獨立的限域空間,相反,使用常規銅鹽(硝酸銅)的溶劑熱合成法僅產生尺寸為2~10微米的塊狀MOF材料。二維Cu-BDC具有超薄的厚度、定向生長和優異的結晶度,因而可作為載體制備一系列具有高活性位點的集成催化劑。例如以3-巰基丙酸(MPA)為分子連接劑,可將各種不同組分、尺寸的金屬納米晶體(如2.2 nm Au,4.3 nmAg,2.5 nmPt,和3.1 nmRu)負載于二維Cu-BDC納米薄片外表面。此外,研究發現基于二維MOF的復合材料在有機縮合反應中具有高催化活性和穩定性,與傳統的催化劑相比具備眾多優勢。這些研究結果為二維MOF納米薄片的合理設計和制備提供了另一種策略,并拓展了二維MOF的催化應用。

            該研究工作由詹國武教授和化工學院周樹鋒教授、楊欣講師合作,2017級碩士研究生范龍龍、趙飛剛和2018級碩士研究生黃忠亮、陳彬共同參與完成,得到華僑大學引進人才科研啟動基金(No.18BS102&16BS501)的大力支持。

            論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201806720 


        值班編輯:成杰


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