摘要：金属有机框架材料是一类具有高比表面积的无机-有机杂化晶态材料,传统的金属有机框架材料由于其导电性较差,在电子器件领域的应用受到限制。近期研究表明,通过引入含有特定共轭结构的配体以增强其导电性等设计策略,能够成功制备出具有较高导电性的金属有机框架材料,从而拓展了其应用范围。本文系统总结了导电金属有机框架材料的设计策略、表征方法、研究进展以及其最新应用,并详细探讨了该研究领域中存在的挑战及其未来的发展方向。

摘要：开发用于各种能量转化过程的新型催化剂对于满足绿色和可持续能源的需求至关重要。由于其具有可调节的晶体结构,显著的化学和物理性质以及稳定性,金属有机骨架(MOFs)已经广泛应用于电化学能量转换领域,比如CO_(2)还原反应、N_(2)还原反应、析氧反应、析氢反应和氧还原反应。更重要的是,MOFs具有可调节的化学环境、孔径和孔隙率,这些性质将促进反应物在多孔网络中的扩散,从而改善其电催化性能。但是,由于高的电荷转移能垒和受限的自由载流子,大多数MOFs展示了差的导电性,阻碍了其多样化应用。在先前的报道中,MOFs常被用作多孔基质来限制纳米颗粒生长或经退火处理作为共掺杂电催化剂。而导电MOFs不仅结合了传统MOFs的优点,还具有电子导电性和高电催化活性,使其无需退火处理就可以通过电子或离子途径实现导电,从而极大提高了电催化性能,这有助于拓宽其在电化学能源领域或其他方面的潜在应用。在一些催化反应中,导电MOFs的催化活性甚至超过了商业化的RuO_(2)催化剂或Pt基催化剂。本文主要总结了构建导电MOFs的机制,并概述了其合成方法,如水/溶剂热合成和界面辅助合成。此外,本文阐述了导电MOFs在电催化应用中的最新研究进展。值得一提的是,导电MOFs的形态和结构可改变底物与MOFs之间的界面接触,从而影响其催化性能,需要进一步深入研究。基于系统的合成策略,在未来可以根据各种电催化反应的需求设计合成更多的导电MOFs。高性能的导电MOF基催化剂将有望获得突破。

摘要：设计了一个综合化学实验—导电金属有机框架作为锂硫电池正极材料。该实验将本科生实验教学与前沿研究领域相结合,内容包括导电金属有机框架(MIL-47)的制备、样品表征、纽扣电池的组装、电化学性能测试等内容。本实验涉及无机化学、电化学等基础知识及实验操作,以及扫描电镜、X射线粉末衍射等仪器的使用和分析,涵盖面较广,可显著提高学生综合运用专业基础知识,解决具体实践问题的能力,激发其从事科研的思维和热情,有助于培养科研型、创新型人才。

摘要：金属有机框架(MOFs)是一种高度有序的晶体多孔固体材料,通过一系列实验设计策略,可构建高电导率的MOFs,是极具潜力的热电材料.从导电MOFs的结构、导电机制及其热电应用几个方面阐述导电MOFs在热电材料领域的研究进展,同时总结其在热电材料领域面临的挑战和发展方向,为新型MOFs基热电材料的开发提供参考.