923
2023-01-12
颗粒在线讯：有机框架材料具有独特的孔洞结构、高的比表面积和优异的物理化学性质，在能源、催化、传感及光电器件等领域展现了广阔的应用前景。目前制备的有机框架材料，受到分子键接方式、堆叠结构和加工方法制约，导电性能较低。因此，开发新型低维有机框架材料，发展低成本、大规模晶体和薄膜制备技术，对于推动有机框架材料功能器件的应用具有重要意义。
中国科学院化学研究所中科院有机固体重点实验室刘云圻课题组开展了低维导电有机框架材料的可控制备研究，在金属有机框架（MOF）和共价有机框架（COF）材料薄膜的可控组装以及光电性能研究方面取得了系列研究进展（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 2887；Adv. Mater. 2021, 33, 2007741；Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 17440；Angew. Chem. Int. Ed. 2022,134,e202113067, Nat. Commun. 2022, 13, 1411）。
近日，该课题组以1,5-二氨基-4,8-二羟基-9,10-蒽二酮（DDA）为有机配体，设计合成了新型的一维DDA-Cu有机框架材料。不同于广泛报导的二维有机框架材料，该材料的有机配体与双铜离子连接，形成延伸的π-d共轭纳米带。在平面内，这些纳米带肩并肩排列，而在垂直于分子平面方向则采用π-π堆叠方式。该结构特征为电荷沿π-d纳米带和π-π堆叠方向传输提供了高效传输途径。研究表明，DDA-Cu有机框架材料是n型半导体材料，具有高的结晶质量和高的电导率（约9.4 S m–1），其电学带隙（Eg）和激子结合能（Eb）分别为0.49 eV与0.3 eV。研究将DDA-Cu MOF用作超级电容器的电极材料，表现出良好的电荷储存性质与循环稳定性，其质量电容和面电容分别可达118 F/g和236 mF/cm2，性能优于近期报道的碳纳米管、石墨烯、MOF等材料。此外，基于DDA-Cu材料薄膜，研究搭建了柔性光电突触器件，模拟了人工视觉感知系统，且器件表现出良好的抗弯曲性与空气稳定性。
相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到中科院战略性先导科技专项（B类）和国家自然科学基金的支持。
一维DDA-Cu有机框架材料的结构和柔性光电突触器件
来源：化学研究所
版权与免责声明：
（1） 凡本网注明"来源：颗粒在线"的所有作品，版权均属于颗粒在线，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：颗粒在线"。违反上述声明者，本网将追究相关法律责任。
（2）本网凡注明"来源：xxx（非颗粒在线）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。
（3）如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
