印度科學家將熒光金屬有機框架材料MOF導電性提高十億倍?
2016-10-18 來源:中國聚合物網
印度科學教育與研究院的科學家們,通過使用導電聚合物填充熒光金屬有機框架MOF多孔材料,成功將MOF的導電性提高十億倍,同時使其具有熒光性。這一成果使得MOF導電性能突破性提高,有助于MOF基光電設備的應用。
金屬有機框架MOF是近二十年來被廣泛關注的一種多孔材料。該材料是利用有機配體與金屬離子間的金屬-配體配位作用,自組裝形成的超分子網絡結構,因其多孔和海綿狀結構而具有催化性和氣體吸附性。
印度科學家發現,MOF的可調性和穩定性允許人為對其導電性能進行簡單的控制,而這種操作在現存金屬材料中難以實現,MOF這種導電可塑性將會促使新一代的電子產品的產生。研究人員最終選定具有一維納米通道的鎘基MOF,因為一旦該MOF浸入碘后,在其內部的吡咯單體可以聚合成一維聚吡咯鏈。這使得在封閉空間內形成一個獨特的界面,該界面上發生的MOF和聚吡咯之間重要的非共價弱相互作用,使得電子可以在MOF與聚吡咯之間自由運動并且產生一個電子在材料內部流動時同時保持熒光的通道。基體和嵌入分子之間的強相互作用通常可以熄滅熒光,但是在嵌聚吡咯的MOF內,兩者的相互作用較弱,所以MOF仍能保持熒光。一旦導電性和熒光這兩種性能結合起來,便可制造出適合光電設備的多功能MOFs,包括太陽能電池和成像設備。
而與典型無機物半導體和聚吡咯本身較低導電性相比較,成功地將其導電性提高了十億倍。
金屬有機框架MOF是近二十年來被廣泛關注的一種多孔材料。該材料是利用有機配體與金屬離子間的金屬-配體配位作用,自組裝形成的超分子網絡結構,因其多孔和海綿狀結構而具有催化性和氣體吸附性。
印度科學家發現,MOF的可調性和穩定性允許人為對其導電性能進行簡單的控制,而這種操作在現存金屬材料中難以實現,MOF這種導電可塑性將會促使新一代的電子產品的產生。研究人員最終選定具有一維納米通道的鎘基MOF,因為一旦該MOF浸入碘后,在其內部的吡咯單體可以聚合成一維聚吡咯鏈。這使得在封閉空間內形成一個獨特的界面,該界面上發生的MOF和聚吡咯之間重要的非共價弱相互作用,使得電子可以在MOF與聚吡咯之間自由運動并且產生一個電子在材料內部流動時同時保持熒光的通道。基體和嵌入分子之間的強相互作用通常可以熄滅熒光,但是在嵌聚吡咯的MOF內,兩者的相互作用較弱,所以MOF仍能保持熒光。一旦導電性和熒光這兩種性能結合起來,便可制造出適合光電設備的多功能MOFs,包括太陽能電池和成像設備。
而與典型無機物半導體和聚吡咯本身較低導電性相比較,成功地將其導電性提高了十億倍。
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(責任編輯:xu)
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