1. Nature Commun.: 多核鎳催化劑實(shí)現(xiàn)乙烯與極性單體的直接共聚
乙烯/極性單體配位共聚提供了一種制備功能化聚烯烴的有吸引力的方法。然而，乙烯與工業(yè)相關(guān)的短鏈烯酸的共聚仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。有鑒于此，中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所唐勇院士、孫秀麗研究員、郭寅龍研究員和大連理工大學(xué)羅一教授等人，報(bào)道了一種乙烯與乙烯基乙酸通過四核鎳配合物催化的高效直接共聚反應(yīng)。
本文要點(diǎn)：
1）丙烯酸、ω-烯烴酸、烯丙醇、均烯丙醇等一系列質(zhì)子單體也出現(xiàn)了同樣的趨勢(shì)，表現(xiàn)出與以往催化劑體系不同的異常效應(yīng)。
2）基于催化劑前體的X射線分析、對(duì)照實(shí)驗(yàn)、關(guān)鍵催化中間體的溶劑輔助電噴霧質(zhì)譜檢測和密度泛函理論研究，提出了一種涉及由Ni··Ni協(xié)同效應(yīng)形成的獨(dú)特乙烯基乙酸環(huán)的機(jī)制。
3）受機(jī)理見解的啟發(fā)，雙核鎳催化劑被設(shè)計(jì)并證明對(duì)乙烯與乙烯基乙酸或丙烯酸的共聚更有效，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了迄今為止乙烯和極性單體的最高轉(zhuǎn)換頻率。
Ji, G., Chen, Z., Wang, XY. et al. Direct copolymerization of ethylene with protic comonomers enabled by multinuclear Ni catalysts. Nat Commun 12, 6283 (2021).
DOI: 10.1038/s41467-021-26470-x
https://doi.org/10.1038/s41467-021-26470-x
2. Nature Commun.：基底應(yīng)變調(diào)諧CuN2C2單原子中心的operando幾何畸變和氧還原活性
單原子催化劑（SACs）在眾多能量轉(zhuǎn)換反應(yīng)中正變得越來越重要。然而，由于人們對(duì)其結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系知之甚少，其合理的設(shè)計(jì)和之別仍然具有巨大的挑戰(zhàn)性。石墨烯和碳納米管（CNT）具有精準(zhǔn)且均勻的sp2雜化碳骨架結(jié)構(gòu)，為研究SACs的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系提供了理想的模型基底。與石墨烯相比，CNT由于幾何彎曲，具有更多的類SP3碳原子和應(yīng)變的C-C鍵。彎曲的碳底物可能導(dǎo)致活性中心的獨(dú)特動(dòng)態(tài)演化，從而調(diào)控SACs的催化過程。
近日，哈工大杜春雨教授報(bào)道了CuN2C2中心在Operando氧還原反應(yīng)中的動(dòng)態(tài)行為，揭示了活性中心的基底調(diào)諧幾何畸變及其與活性的相關(guān)性。性能最佳的CuN2C2位點(diǎn)在直徑為8 nm的碳納米管（CNT）上的活性比在石墨烯上的活性提高了6倍。
本文要點(diǎn)：
1）密度泛函理論（DFT）和operando XAS表明，合適的襯底應(yīng)變可以使Cu與氧物種形成較強(qiáng)的鍵合，同時(shí)保持與C/N原子的緊密配位。優(yōu)化的畸變促進(jìn)了電子從Cu向吸附O的轉(zhuǎn)移，極大地提高了氧還原活性。
2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在合理的CNT襯底上，CuN2C2活性位點(diǎn)呈現(xiàn)出優(yōu)化的幾何畸變，使最多的電子轉(zhuǎn)移到吸附的O2分子上，從而將ORR活性提高到原來的6倍。
本工作從碳基底的角度揭示了單原子催化劑的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系，為其未來的設(shè)計(jì)和活性提升提供了指導(dǎo)。
Han, G., Zhang, X., Liu, W. et al. Substrate strain tunes operando geometric distortion and oxygen reduction activity of CuN2C2 single-atom sites. Nat Commun 12, 6335 (2021).
DOI：10.1038/s41467-021-26747-1
https://doi.org/10.1038/s41467-021-26747-1
3. Nature Commun.：一種受沙堡蠕蟲啟發(fā)使?jié)袼z功能化的策略
水凝膠在許多領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。目前的功能性水凝膠的合成需要在凝膠形成之前或凝膠過程中通過水凝膠中沿聚合物鏈預(yù)先組織的反應(yīng)位點(diǎn)來摻入功能分子，這對(duì)于聚合物的合成來說是繁瑣的，而且對(duì)于不同類型的水凝膠來說也不靈活。基于此，受沙堡蠕蟲的啟發(fā)，華東理工大學(xué)劉潤輝教授報(bào)道了開發(fā)了一種簡單的一步策略，使用帶有粘性二丁胺-DOPA-賴氨酸-DOPA（DbaYKY）三肽的分子來功能化濕水凝膠。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員成功合成了克級(jí)DbaYKY肽（以Fmoc-DOPA(丙酮)-OH為原料，經(jīng)4步反應(yīng)得到5.3克，43%的產(chǎn)率），并可作為α-氨基酸N-羧酸酐聚合的引發(fā)劑。
2）通過一步反應(yīng)很容易將端胺的DbaYKY肽轉(zhuǎn)化為另外三種引發(fā)劑，分別用于原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（ATRP）、可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合（RAFT）和β-內(nèi)酰胺的陰離子開環(huán)聚合（AROP）。
3）這些功能分子可以直接對(duì)濕式水凝膠進(jìn)行改性，以獲得抗菌、細(xì)胞粘附和傷口修復(fù)等生物學(xué)功能。
4）該策略具有官能化程度可調(diào)，功能分子附著穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，為濕式水凝膠的直接、便捷改性提供了一種有效工具，使其具有不同的功能和應(yīng)用潛力。
Zhang, D., Liu, J., Chen, Q. et al. A sandcastle worm-inspired strategy to functionalize wet hydrogels. Nat Commun 12, 6331 (2021)
DOI：10.1038/s41467-021-26659-0
https://doi.org/10.1038/s41467-021-26659-0
4. JACS：限制在三元氧化物中的不對(duì)稱三原子位使CO2選擇性光熱還原為醋酸鹽
在傳統(tǒng)的光催化系統(tǒng)中，光誘導(dǎo)熱被忽略了，尤其是在熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方面，CO2還原為C2燃料更具挑戰(zhàn)性。有鑒于此中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的謝毅院士、孫永福等研究人員，報(bào)道了限制在三元氧化物中的不對(duì)稱三原子位使CO2選擇性光熱還原為醋酸鹽。
本文要點(diǎn)：
1）研究人員首先設(shè)計(jì)了限制在非晶石中的非對(duì)稱的Metal1–O–Metal2三原子位，以促進(jìn)C–C耦合，并利用光誘導(dǎo)熱增加分子熱振動(dòng)，加速CO2還原為C2燃料。
2）以富含O空位的Zn2GeO4納米帶為原型，準(zhǔn)原位拉曼光譜顯示Zn–O–Ge三原子位很可能是反應(yīng)位。
3）密度泛函理論計(jì)算表明，不對(duì)稱Zn–O–Ge位可以通過誘導(dǎo)相鄰C1中間體的不同電荷分布來促進(jìn)C–C耦合，而產(chǎn)生的O空位可以將速率決定氫化步驟的能量勢(shì)壘從1.46 eV降低到0.67 eV。不同測試條件下的催化性能表明，光引發(fā)了CO2還原反應(yīng)。
4）原位傅里葉變換紅外光譜和D2O動(dòng)力學(xué)同位素效應(yīng)實(shí)驗(yàn)表明，光誘導(dǎo)熱動(dòng)力學(xué)觸發(fā)C–C耦合，并通過提供豐富的氫物種加速OCCO*加氫。
5）因此，在348K下0.1W/cm2照明下的模擬空氣環(huán)境中，富含O空位的Zn2GeO4納米帶顯示出12.7μmol g–1h–1的醋酸鹽輸出，66.9%的高醋酸鹽選擇性，29.95%的相當(dāng)大的CO2到CH3COOH轉(zhuǎn)化率，以及高達(dá)220h的穩(wěn)定性。
Juncheng Zhu, et al. Asymmetric Triple-Atom Sites Confined in Ternary Oxide Enabling Selective CO2 Photothermal Reduction to Acetate. JACS, 2020.
DOI：10.1021/jacs.1c08033
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c08033
5. JACS：用于高性能Li-S電池的超薄聚酰亞胺共價(jià)有機(jī)骨架納米片的可擴(kuò)展合成
開發(fā)新型多孔材料抑制鋰多硫化物的溶解和穿梭，有利于開發(fā)高性能鋰?硫（Li-S）電池(LSB)。盡管二維（2D）共價(jià)有機(jī)骨架（COFs）作為基質(zhì)材料在開發(fā)LSBs方面顯示出良好的應(yīng)用前景，但其性能仍然不盡如人意。基于此，暨南大學(xué)寧國宏教授，李丹教授，利物浦大學(xué)Andrew I. Cooper報(bào)道了研制了具有良好片層結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺COFs（PI-COF），它可以剝離成大尺寸（6 μm）、大批量（40 mg/批）的超薄（1.2 nm）2D聚酰亞胺納米片（PI-CONs）。
本文要點(diǎn)：
1）作為LSB的新型硫載體材料，PI-COF和PI-CONs具有高容量（0.1 C時(shí)，容量分別為1330和1205 mA h g?1）、優(yōu)異的倍率性能（4 C時(shí)分別為620和503 mA h g-1）和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性（PI-CONs在0.2 C時(shí)的容量保持率為96%），超過了已報(bào)道的絕大多數(shù)有機(jī)/聚合物L(fēng)SB正極。
2）密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，LiPSs（如Li2S2、Li2S4和Li2S6）可以通過強(qiáng)的氧?鋰相互作用錨定，羰基的引入顯著提高PI-CONs與LiPSs的親和力，從而提高其整體性能。。
這項(xiàng)研究為設(shè)計(jì)新的用于高性能LSB的2D CONs鋪平了道路。
Haiyan Duan, et al, Scalable Synthesis of Ultrathin Polyimide Covalent Organic Framework Nanosheets for High-Performance Lithium?Sulfur Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c08675
https://doi.org/10.1021/jacs.1c08675
6. JACS: 通過調(diào)節(jié)配位數(shù)和局部組成提高金屬單原子催化劑的活性和穩(wěn)定性
控制活性金屬原子的化學(xué)環(huán)境(包括配位數(shù)(CN)和局部組成(LC))是實(shí)現(xiàn)活性穩(wěn)定的單原子催化劑(SACs)的關(guān)鍵，但仍然具有挑戰(zhàn)性。有鑒于此，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)路軍嶺教授、Wei-Xue Li等人，通過原子層沉積，將Pt原子沉積到氮摻雜碳上的預(yù)調(diào)節(jié)錨定位點(diǎn)上，合成了一系列負(fù)載的Pt1 SACs。
本文要點(diǎn)：
1）分兩步合成了一系列具有不同配位結(jié)構(gòu)的Pt1/NC SACs:(i)通過改變煅燒溫度和時(shí)間制備一系列具有不同吡啶氮(Npyri)相關(guān)錨定位點(diǎn)的NC載體;(ii)使用Pt ALD在這些錨定位點(diǎn)上精確沉積Pt原子。
2）在對(duì)氯硝基苯的加氫過程中，與CNs較低、Npyri較多的Pt1 SAC相比，CN較高(約4)、吡啶氮(Npyri)較少的Pt1 SAC表現(xiàn)出較高的活性和較好的可回收性。
3）理論計(jì)算表明，四配位Pt1原子的形成能比三配位原子低約1ev，較三配位原子更抗團(tuán)聚。隨著Pt-Npyri鍵組成的減少，Pt-5d中心逐漸上移，并且最小的一個(gè) Pt-Npyri 鍵具有高位 Pt-5d 狀態(tài)，在很大程度上促進(jìn)了 H2 離解，顯著提高了氫化活性。
Leilei Wang et al. Boosting Activity and Stability of Metal Single-Atom Catalysts via Regulation of Coordination Number and Local Composition. J. Am. Chem. Soc., 2021.
DOI: 10.1021/jacs.1c09498
https://doi.org/10.1021/jacs.1c09498
7. JACS：蛋白質(zhì)特異性折疊修飾劑的合理設(shè)計(jì)
蛋白質(zhì)折疊在體內(nèi)和體外都可能出錯(cuò)，這分別對(duì)生物體和制藥業(yè)都會(huì)產(chǎn)生重大影響。鑒于此，印度塔塔基礎(chǔ)研究院Sudipta Maiti、Sri Rama Koti Ainavarapu等人提出了基于小肽的蛋白質(zhì)特異性折疊修飾劑的設(shè)計(jì)原則。
本文要點(diǎn)：
1）其原理是基于構(gòu)建一個(gè)“異種核”，這是一種預(yù)折疊的肽，模擬蛋白質(zhì)的折疊核。
2）使用停流動(dòng)力學(xué)、核磁共振波譜、F?rster共振能量轉(zhuǎn)移、單分子力測量和分子動(dòng)力學(xué)模擬，研究人員證明異核可以使泛素的重折疊速度加快33 ± 5%，而相同肽的變體幾乎沒有影響。該方法提供了一種新方法，用于為具有清晰結(jié)構(gòu)的連續(xù)折疊核的合適蛋白質(zhì)構(gòu)建特定的、可遺傳編碼的折疊催化劑。
Rational Design of Protein-Specific Folding Modifiers. J. Am. Chem. Soc. 2021
https://doi.org/10.1021/jacs.1c09611
8. JACS：二維鈣鈦礦中的超快和高產(chǎn)極化激子解離
層狀二維 (2D) 鹵化鉛鈣鈦礦是一類量子阱 (QW) 材料，在光學(xué)和光電應(yīng)用方面具有巨大的潛力。然而，由于激子結(jié)合能大（Eb，約100-400 meV），熱激活激子解離成2D鈣鈦礦中的自由載流子，這是決定其光電性能的一個(gè)關(guān)鍵特性。在此，與理論預(yù)測相反，大連化物所Wenming Tian和Shengye Jin等人研究發(fā)現(xiàn)，盡管Eb很大，但2D鈣鈦礦具有的超快（<1.4>80%）內(nèi)部激子解離。
本文要點(diǎn)：
1）2D鈣鈦礦結(jié)構(gòu)為：(PEA)2(MA)n?1PbnI3n+1（PEA = C6H5C2H4NH3+，MA =CH3NH3+，其中n = 2–4)
研究證明了2D鈣鈦礦中的激子解離活動(dòng)顯著促進(jìn)，因?yàn)榧ぷ?極化子的形成具有明顯降低的激子結(jié)合能（低至幾十毫電子伏特）。
2）這種超快和高產(chǎn)率激子解離限制了2D鈣鈦礦的光致發(fā)光，但另一方面很好地解釋了它們?cè)诠夥骷械淖吭叫阅堋＿@一發(fā)現(xiàn)代表了二維混合鈣鈦礦體系的共同激子特性，并為其在發(fā)光和光伏領(lǐng)域的合理應(yīng)用提供了指導(dǎo)。
Qi Sun, et al. Ultrafast and High-Yield Polaronic Exciton Dissociation in Two-Dimensional Perovskites，J. Am. Chem. Soc. 2021.
DOI：10.1021/jacs.1c08900
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.1c08900
9. JACS：熱原子化Pt納米顆粒成單原子：高性能納米酶工程的有效策略
雖然人工酶工程已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但作為天然酶的替代品，其催化性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能令人滿意。基于此，清華大學(xué)王定勝副教授，北京理工大學(xué)梁敏敏教授報(bào)道了一種新的高效策略，通過逆轉(zhuǎn)熱燒結(jié)過程，將Pt納米顆粒（Pt NPs）直接原子化成單個(gè)原子，從而獲得高性能的納米酶。Pt NPs的原子化使金屬催化位點(diǎn)完全暴露，從而獲得可工程的結(jié)構(gòu)和電子性能，從而顯著提高酶的性能。
本文要點(diǎn)：
1）所制備的熱穩(wěn)定Pt單原子納米酶（PtTS–SAzyme）表現(xiàn)出了顯著的類過氧化物酶催化活性和動(dòng)力學(xué)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Pt NPs納米酶。
2）密度泛函理論（DFT）計(jì)算表明，工程化的P和S原子不僅促進(jìn)Pt NPs到 PtTS–Sazyme的原子化過程，而且由于P原子的供電子和N、S原子的電子接受，使單原子Pt催化位點(diǎn)具有獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)，從而大大提高了PtTS–Sazyme的類酶催化性能。
這項(xiàng)工作表明，將金屬納米顆粒基納米酶熱原子化為單原子納米酶是一種有效的工程高性能納米酶的策略，為合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化模擬天然酶的人工酶開辟了一條新的途徑。
Yuanjun Chen, et al, Thermal Atomization of Platinum Nanoparticles into Single Atoms: An Effective Strategy for Engineering High-Performance Nanozymes, J. Am. Chem. Soc., 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c08581
https://doi.org/10.1021/jacs.1c08581
10. AM：聚合物膜中分子均一的可調(diào)諧超分子腔用于超高效燃燒前CO2捕集
可加工分子篩分膜是工業(yè)制氫過程中實(shí)現(xiàn)高效燃燒前CO2捕集的重要材料。然而，旨在將納米孔結(jié)構(gòu)的分子篩分性能與工業(yè)可加工聚合物相結(jié)合的混合基質(zhì)膜（MMMs）的設(shè)計(jì)仍然面臨著性能和制造方面的問題，這是由于在聚合物基質(zhì)中形成了分離的納米填料結(jié)構(gòu)域所致。
近日，新加坡國立大學(xué)Tai-Shung Chung報(bào)道了制備了一系列分子均一的含硫芳烴（SCAs）的納米復(fù)合膜，這些膜達(dá)到了真正的MMCMs的標(biāo)準(zhǔn)，并且由于只實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的連續(xù)聚合物相，顯示出優(yōu)異的H2/CO2的分子篩分性能和類似于原始聚合物膜的優(yōu)異的機(jī)械力化學(xué)性能。
本文要點(diǎn)：
1）SCA是有機(jī)大環(huán)空腔（OMC）家族的一員，具有碗狀開放空腔，大小可調(diào)，多個(gè)磺酸基團(tuán)可以參與極性相互作用，如與聚合物的氫鍵作用。它們還能溶于各種常見的有機(jī)溶劑，包括二甲基甲酰胺(DMF)、N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。研究人員將3種不同的SCA分子，即4-磺基硫雜杯[4]芳烴（STCA4）、4-磺基杯[6]芳烴（SCA6）和4-磺基杯[8]芳烴（SCA8）分別加入到聚[2,2‘-(亞苯基)-5,5’-聯(lián)苯并咪唑]（PBI）膜中，研究了空腔大小對(duì)H2/CO2分離的影響。
2）由空腔尺寸最小的STCA4制備的MMCM具有最強(qiáng)的尺寸篩分性能，而由空腔尺寸較大的SCA6和SCA8制備的MMCM由于形成較小的孔口的聚合物鏈的部分空腔侵入而表現(xiàn)出較不顯著的尺寸篩分性能，但仍顯著增強(qiáng)了MMCM的尺寸篩分性能。結(jié)果表明，這三組PBI-SCA納米復(fù)合膜表現(xiàn)出不同的性能提高趨勢(shì)，均能以5.5%~10wt%的負(fù)載量大幅超過最新的H2/CO2上限。其高溫混合氣體H2/CO2分離性能甚至可以與許多最先進(jìn)的無機(jī)或骨架型膜相媲美。
3）考慮到杯芳烴的大小、構(gòu)象和功能具有廣泛的可調(diào)性，以及許多其他類似杯芳烴的可調(diào)OMC家族的存在，如杯吡咯、間苯二酚等，這種基于大環(huán)腔的分子篩分MMCM設(shè)計(jì)有望為許多其他能量密集型分子分離以及用于燃料電池開發(fā)的高溫聚合物電解質(zhì)膜提供廣泛的適用性。
Ji Wu, et al, Tunable Supramolecular Cavities Molecularly Homogenized in Polymer Membranes for Ultra-efficient Precombustion CO2 Capture, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202105156
https://doi.org/10.1002/adma.202105156
11. AEM：基于無碳酸乙烯電解質(zhì)的高電壓和高安全性的實(shí)用鋰電池
嚴(yán)重的安全問題阻礙了高能鋰離子電池在交通、電氣化和大規(guī)模電網(wǎng)存儲(chǔ)中的廣泛應(yīng)用。近日，清華大學(xué)歐陽明高院士，馮旭寧，王莉，阿貢國家實(shí)驗(yàn)室Khalil Amine報(bào)道了一種無碳酸乙烯酯（EC），完全基于非質(zhì)子型無環(huán)碳酸鹽溶劑電解質(zhì)的高安全性10 Ah軟包LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2|石墨（NMC811|Gr）電池。
本文要點(diǎn)：
1）研究發(fā)現(xiàn)，采用三種鹽的無EC電解質(zhì)（0.8 m LiFSI-0.1 m LiTFSI-0.6 m LiPF6/EMC）在高工作電位下能有效穩(wěn)定NMC811表面，并產(chǎn)生穩(wěn)定的界面，與Gr負(fù)極具有良好的相容性。
2）基于這種組合策略的電池具有優(yōu)異的電化學(xué)性能（在200次循環(huán)后容量保持率為100%），顯著增強(qiáng)的固有熱性能（熱失控（TR）觸發(fā)溫度提高了67.0 °C），并延長了模塊內(nèi)的電池到電池的TR傳播時(shí)間（平均TR傳播時(shí)間翻了一番）。即使在4.5 V的高工作電位的惡劣條件下，實(shí)用的NMC811|Gr軟包電池在200次循環(huán)后仍能保持82.1%的原始容量，比傳統(tǒng)EC基電解質(zhì)的保持率高出8倍。
這項(xiàng)工作為電極材料的定制和安全LIBS實(shí)用技術(shù)的開發(fā)開辟了一個(gè)全新的方向。
Yu Wu, et al, High-Voltage and High-Safety Practical Lithium Batteries with Ethylene Carbonate-Free Electrolyte, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202102299
https://doi.org/10.1002/aenm.202102299
12. NSR：雙配體和硬-軟-酸堿策略優(yōu)化金屬有機(jī)骨架納米晶體助力穩(wěn)定的電化學(xué)循環(huán)性能
大多數(shù)金屬有機(jī)骨架（MOFs）穩(wěn)定性不足，限制了它們的應(yīng)用范圍。因此，設(shè)計(jì)和合成穩(wěn)定的尺寸/形貌可控的MOF納米晶至關(guān)重要，但也具有挑戰(zhàn)性。近日，揚(yáng)州大學(xué)龐歡教授，南京郵電大學(xué)黃維院士報(bào)道了基于協(xié)同雙配體和HSAB策略，提出了一種簡便的制備形貌可控的三維（3D）柱撐[Ni(Tdc)(Bpy)]n MOF納米晶的方法，可用于獲得具有循環(huán)穩(wěn)定性的SCs有效電極材料。
本文要點(diǎn)：
1）研究發(fā)現(xiàn)，Bpy是一種配位調(diào)制劑，可以調(diào)節(jié)[Ni(TDC)(Bpy)]n MOF納米晶從一維（1D）納米纖維到二維（2D）納米片狀再到3D聚集體的形貌轉(zhuǎn)變。這似乎與引入的Bpy的量有關(guān)，Bpy的引入使MOF晶體沿1D Ni-bpy線性鏈或2D Ni-Tdc網(wǎng)絡(luò)方向生長。
2）與1D納米纖維和3D聚集體相比，2D納米薄片表現(xiàn)出更高的電化學(xué)性能。這與離子擴(kuò)散和電荷轉(zhuǎn)移過程密切相關(guān)。2D納米薄片優(yōu)異的電化學(xué)性質(zhì)是由于其較短的離子傳輸距離所致。此外，通過HSAB策略，在3D柱撐結(jié)構(gòu)[Ni(Tdc)(Bpy)]n MOF結(jié)構(gòu)中，NiII中心可以作為軟金屬中心與軟基Bpy連接，構(gòu)成穩(wěn)定的1D Ni-Bpy線性鏈。在充放電過程中，MOF骨架中的Ni-Tdc網(wǎng)絡(luò)被電解液中的OH-除去，Ni-Bpy層得到了很好的保護(hù)，具有良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
這項(xiàng)工作可以為設(shè)計(jì)尺寸/形貌可控、功能可調(diào)的MOF提供一種通用的方法。
Shasha Zheng, Yan Sun, Huaiguo Xue, Pierre Braunstein, Wei Huang, Huan Pang, Dual-ligand and hard-soft-acid-base strategies to optimize metal-organic framework nanocrystals for stable electrochemical cycling performance, National Science Review, 2021, nwab197
DOI：10.1093/nsr/nwab197
https://doi.org/10.1093/nsr/nwab197
