二維(2D)金屬-有機骨架納米片(metal-organic framework nanosheets, MONs)或膜是一類周期性的結晶聚合物材料,由于其模塊化結構、高表面積和高縱橫比,它們可能顯示出前所未有的物理化學性質。然而,從多種組分和兩種不同類型的聚合反應制備2D MONs仍然具有挑戰性,而且很少研究。
基于此,暨南大學李丹教授和寧國宏教授(共同通訊作者)等人報道了一種通過界面聚合合成MOF薄膜的策略,該策略涉及三種活性單體在一個受限界面中同時發生縮聚和多配位。
MOF薄膜定義明確的層狀結構允許可行且可擴展的剝離,以生產具有高達2000: 1的高縱橫比和超薄厚度(~1.7 nm)的自撐式2D MONs。通過具有近原子精度的高分辨率TEM圖像揭示了2D MONs中孔結構,其中MONs的酰亞胺鍵在3-12的pH值范圍內提供了優異的熱(高達530 °C)和良好的化學穩定性。
更重要的是,MONs在炔烴的硼氫化反應中表現出優異的催化活性和優異的可重復使用性,其中周轉頻率(TOF)達到了41734 h-1,比已報道的均相和非均相催化劑的性能高2-4個數量級。
Ultrathin Metal-Organic Framework Nanosheets Exhibiting Exceptional Catalytic Activity. J. Am. Chem. Soc., 2022, DOI: 10.1021/jacs.2c06312.
https://doi.org/10.1021/jacs.2c06312.
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