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JACS, 2012, 134: 6707-6713 关于石墨烯与金属有机框架(MOF)

已有 5651 次阅读 2016-4-7 13:29 |个人分类:材料文献阅读笔记|系统分类:科研笔记| 石墨烯与MOF

由于从事有机聚合物孔材料的合成研究,也大量关注了石墨烯与孔材料之间的一些研究。下面这篇文献讲的就是石墨烯与金属有机框架聚合物(MOF)的合成及应用方面的研究(ElectrocatalyticallyActive Graphene-Porphyrin MOF Composite for Oxygen Reduction Reaction. Journalof The American Chemical Society, 2012, 134: 6707-6713),期刊影响因子(IF)为12

重氮化反应使r-GO功能化,引入可以构筑MOF网络的单元,然后与铁-卟啉反应,得到石墨烯-金属卟啉杂化的MOFhybrid MOF),可用于增强氧化还原反应的催化活性。结果表明,增加卟啉功能化后的石墨烯改变了铁-卟啉MOF的结晶结构,并增加了铁-卟啉的孔隙度和电化学的电子转移速率,在碱性直接甲醇燃料电池Direct MethanolFuel Cell , DMF))中,具有作为无Pt电极的应用前景。(Jahan, Bao etal. 2012)




翻译:a 合成石墨烯-卟啉MOF的合成路线:() r-GO(还原氧化石墨烯片)与4-(4-氨基苯乙烯)卟啉通过重氮化反应合成G-dye; ()通过TCPPSFe离子的反应合成(Fe-P)nMOF; ()通过(Fe-P)nMOFG-dye的反应得到(G-dye-FeP)MOF

 

点评:这篇论文的亮点在于采用双官能化的还原氧化石墨烯作为构筑MOF的结构单元,来合成最终的MOF。我们知道MOF是一种比表面积是相当高的孔材料,一般比表面积在几千~一万平米每克的范围,引入石墨烯之后构筑的MOF,这篇论文报道的比表面积最高为933m2/g ((G-dye50wt%-FeP)nMOF)。我们实验室也进行了石墨烯与有机孔的研究,实际上引入石墨烯确实会降低孔材料的比表面积。这个工作的创新点在于引入石墨烯产生的新功能,如在甲醇燃料电池方面的应用,比作为孔材料来说更引人注目。

 

我们再来看看引入石墨烯之后材料的SEM表征。材料的形貌变化很大,a 是没引入石墨烯的铁卟啉MOF是片层结晶结构;b 是没引入MOF前的改性石墨烯片是类似于石墨烯的褶皱结构;其他图是随着改性石墨烯的添加量增多,反应后获得的MOF的结构形貌从丝状、棒状到类似石墨烯的片状的改变过程。


Figure 2. SEM images for (a) (FeP)n MOF, (b) (G-dye 5 wt %-FeP)n MOF, (c and d) (G-dye10 wt %-FeP)n MOF, (e) (G-dye 25wt %-FeP)n MOF, and (f) G-dye.

 

查看该论文全文:http://wenku.baidu.com/view/6485c3bd2b160b4e777fcfce






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