研究摘要

近日，揚(yáng)州大學(xué)龐歡教授研究團(tuán)隊(duì)在《Angew. Chem. Int. Ed.》發(fā)表最新成果，提出一種合成三維（3D）金屬碳化物、氮化物或碳氮化物（MXene）與金屬有機(jī)骨架（MOF）復(fù)合材料的通用方法，所制備的Ti3C2Tx/Cu-BTC，Ti3C2Tx/Fe,Co-PBA，Ti3C2Tx/ZIF-8與Ti3C2Tx/ZIF-67復(fù)合材料，結(jié)合MXenes與MOFs的優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)材料本征穩(wěn)定性與導(dǎo)電性。由Ti3C2Tx/ZIF-67衍生得到的3D Ti3C2Tx/ZIF-67/CoV2O6復(fù)合物具有優(yōu)異的電子與離子傳輸性質(zhì)，產(chǎn)生285.5 F g-1的比電容，遠(yuǎn)高于ZIF-67和Ti3C2Tx/ZIF-67電極。該研究為MXene/MOF復(fù)合物的設(shè)計(jì)合成進(jìn)行了新的嘗試，對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)合中多孔復(fù)合物的結(jié)構(gòu)與成分調(diào)控提供了新的思路。

圖文導(dǎo)讀

圖1.?Ti3C2Tx/Cu-BTC，Ti3C2Tx/Fe,Co-PBA，Ti3C2Tx/ZIF-8，Ti3C2Tx/ZIF-67與Ti3C2Tx/ZIF-67/CoV2O6的合成過(guò)程。

圖2.Ti3C2Tx/Cu-BTC，Ti3C2Tx/Fe,Co-PBA，Ti3C2Tx/ZIF-8，Ti3C2Tx/ZIF-67與Ti3C2Tx/ZIF-67/CoV2O6的物相結(jié)構(gòu)表征。

圖3.?Ti3C2Tx/Cu-BTC，Ti3C2Tx/Fe,Co-PBA，Ti3C2Tx/ZIF-8，Ti3C2Tx/ZIF-67與Ti3C2Tx/ZIF-67/CoV2O6的電化學(xué)性能與動(dòng)力學(xué)分析。

圖4.?Ti3C2Tx，Ti3C2Tx/ZIF-67與空心Ti3C2Tx/ZIF-67/CoV2O6的電解液/電子傳輸過(guò)程。

總結(jié)

? ? ??本文通過(guò)共沉淀反應(yīng)制備了均一的MXene/MOF復(fù)合物。金屬離子與Ti3C2Tx表面的官能團(tuán)相互交聯(lián)，破壞MXene納米片之間的靜電平衡進(jìn)而形成成核位點(diǎn)以在MXene上原位生長(zhǎng)MOF顆粒。在MXene/MOF復(fù)合物體系中，3D MOFs可以防止MXene納米片的累積并促進(jìn)電解液離子的傳輸。同時(shí)，MXene納米片可以提升導(dǎo)電性并貢獻(xiàn)額外的贗電容。此外，這種“ions-conversion-exchange”策略所制備的Ti3C2Tx/ZIF-67/CoV2O6復(fù)合物，彌補(bǔ)了MOF較差導(dǎo)電性的缺陷。為MXene/MOF復(fù)合物的設(shè)計(jì)提供了新的思路。

本信息源自互聯(lián)網(wǎng)僅供學(xué)術(shù)交流 ，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們立即刪除。

北科納米可提供：MXene/MOF復(fù)合物（可定制）