中國粉體網訊 二維金屬有機骨架(2D MOFs)作為二維材料家族的新成員受到了全球科研人員的極大關注。
由于2D MOFs具有結構和功能可調、活性位點多、比表面積大等優勢,因此在氣體儲存,傳感,膜分離和催化等領域展示出良好的應用前景。為了進一步拓展2D MOFs的性質、豐富其應用,構建基于2D MOFs的復合材料具有重要的科學意義。
近日,新加坡南洋理工大學張華教授及其科研團隊提出了一種在2D MOFs上原位制備金屬硫化物納米顆粒進而形成復合材料的合成思路。該方法以金屬-TCPP(金屬為銅, 鎘,鈷; TCPP是分子式為tetrakis(4-carboxyphenyl)porphyrin)的縮寫)的2D MOFs作為模板和金屬源,以硫代乙酰胺作為硫源,在溫和的反應條件下原位合成金屬納米顆粒,并形成一系列2D MOFs與金屬硫化物的復合納米片,如:CuS/Cu-TCPP、CdS/Cd-TCPP和CoSx/Co-TCPP復合納米片。
通過對硫化反應時間的調控,可以達到對2D MOFs上金屬硫化物的密度和粒徑的控制。將CuS/Cu-TCPP復合納米片作為活性層應用于光電化學池中,其展現出優異的光電響應特性,這主要歸因于適量CuS納米顆粒與Cu-TCPP所形成的CuS/Cu-TCPP異質結可以提高光生激子的分離和載流子的轉移。
這一合成思路的報道將有效促進新一代基于2D MOFs復合材料的構建、發展和應用。