一种MOFs材料2,5-吡啶羧酸锂盐的电化学性能研究
2021-10-25郝丽敏
信息记录材料 2021年10期
郝丽敏,甘 露
(重庆航天职业技术学院 重庆 400021)
1 引言
金属有机骨架化合物MOFs是Metal Organic Frameworks的英文简称,它是指由无机金属中心(金属离子或金属簇)与桥连的有机配体通过自组装作用相互连接,形成的一类具有周期性网络结构的晶态多孔材料。MOFs材料是一种既不同于无机多孔材料,也不同于一般有机配合物的杂化材料,通常也称其为有机-无机配位聚合物,兼具无机材料的刚性和有机材料的柔性。MOFs材料由于其独特的性能特征,在现代材料研究、生物、化学等多个领域方面呈现出巨大的发展潜力,具有重要的研究价值。
吡啶羧酸类配体是一类含有N和羧基配体的多功能典型性配体,能够充分结合并体现出含N和羧基配体二者的优点,因此,在配位能力和配位形式上具有了丰富且突出的特点。由吡啶羧酸类配体通过与金属离子组装配合而成的一类MOFs材料称为吡啶羧酸盐类材料[1]。根据羧基在含N吡啶环上所处位置的不同,吡啶二甲羧酸有2,5-吡啶二甲酸、3,5-吡啶二甲酸、2,6-吡啶二甲酸和3,4-吡啶二甲酸等多种异构体。因此,吡啶羧酸类MOFs材料具有了不对称性,且其能通过配位与N、O形成不同功能的原子,金属离子在与其发生配位取代时可以具有不同的选择性,能够以多种方式与金属离子结合。此外,吡啶羧酸类MOFs材料还能通过发生一系列自组装反应,从而形成具有次级单元和多核结构的聚合物。近年来,某课题组成员选用2,5-吡啶二甲酸(C7H5NO4)与氢氧化钠(NaOH)反应,得到了吡啶羧酸类MOFs材料2,5-吡啶二甲酸钠,通过电化学性能测试,该含氮环吡啶二甲酸钠盐的可逆容量达到了190 mAh/g[2]。……
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