2022-05-10 22:12:15, Dr. Zhao QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司
一分钟了解前沿技术,帮助您更好的阅读下文!
研究背景
近年来,研究学者将导电金属有机框架 (MOFs)材料的孔隙率、分子可调谐性、导电性与软物质的优越物理性质相结合,显著提升了材料的化学可调性、高表面积和电荷传输特性。该研究中,实现材料元素价态及配位结构的解析对MOFs材料的性能及机理研究尤为重要。美国华盛顿大学Dianne J. Xiao团队利用台式X射线吸收精细结构谱仪easyXAFS,在实验室内获取了媲美同步辐射光源的XAFS谱图,研究了1D MOF自组装成π-堆叠材料过程中的磁性和电子相互作用的演变过程。
研究内容
图1. (a) 2D导电MOFs Cu3(HHTP)2的合成与结构。(b) 截断Cu3(HHTP)2成为离散铜基大环CuTOTP-OR(R=C2、C4、C6、C18)的合成方案。
图1是共轭的铜基金属−有机大环CuTOTP-OR(TOTPn−=2, 3, 6, 7-四氧基三苯基,R=直链C2, C4, C6和C18烷基)的合成路径。作者将导电的三苯基二维MOFs降维为离散的六角形大环,通过大环间的强π−π堆积相互作用大提升了离面电荷传输和压片电导率。作者利用台式X射线吸收精细结构谱仪easyXAFS对近边区XANES及扩展边区EXAFS的化学结构进行了表征,为单个MOF层自组装成的π堆叠材料CuTOTP-OR提供了Cu元素价态和Cu原子邻近配位的指认。相关研究成果发表在J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 10, 4515–4521。
图2. (a) CuTOTP-OR堆叠示意图。(b-c) CuTOTP-OR, Cu2O和Cu(acac)2的XANES光谱和(d)处理得到的一阶导数图像。(e) CuTOTP-OC4和Cu(acac)2(插图)的EXAFS拟合结果。
作者在铜基二维框架Cu3(HHTP)2和Cu3(HITP)2中观察到显著的 Cu(II)/Cu(I)混合价。为了确定在CuTOTP-OR中是否观察到类似的混合价,研究团队使用easyXAFS公司的实验室用台式X射线吸收精细结构谱仪探测了Cu K-edge X射线近边吸收谱(XANES)(图2b-2c)。Cu(I)化合物的吸收边(由一阶导数光谱的个峰定义)通常约为8981 eV,Cu(II)化合物约为8985 eV。所有四种CuTOTP-OR材料的XANES光谱几乎相同,边缘能量在8985和8986 eV之间(图2d),表明以Cu(II)形式存在,与XPS的数据结果保持一致。从扩展边区EXAFS拟合获得的平均Cu-O键长(dCu-O = 1.94 Å)与Cu(acac)2参考化合物同样非常相似(图2d-2e),印证了CuTOTP-OR的配位结构。在室温下对CuTOTP-OR进行两点电导率测量。尽管结构被截断,但CuTOTP-OC2(10-3 S cm-1)的颗粒几乎与Cu3(HHTP)2粉末(10-3-10-2 S cm-1)的压片导电率相同。
图3. easyXAFS公司的台式XAFS/XES谱仪
若您对设备有任何问题,欢迎扫码咨询!
实验室台式XAFS谱仪优势:
台式设计,可以在实验室内随时满足日常样品分析;
Python软件脚本控制,附带8位自动样品轮,可以同时进行多个样品或样品参数条件下的测试;
可集成辅助设备,搭配原位池,可实现高压、气体氛围、电化学等条件下的测试(已辅助客户成功验证),实现原位表征测试;
台式XAFS/XES谱仪具有XAFS和XES两种工作模式,可快速切换,满足不同科研试验需求;
台式XAFS/XES谱仪测得的谱图效果可以媲美同步辐射数据,如图4所示,其测得的Ni元素的EXAFS,Ce和U元素的L3-edge的XANES谱图数据与同步辐射光源谱图效果完全一致;
图4. (a-b) 台式XAFS/XES谱仪与同步辐射光源测得的Ni EXAFS及傅里叶变换后R空间对比谱图,(c-d) Ce和U L3-edge XANES谱图数据对比图
多种型号和配置可选,满足不同科研要求;
操作便捷,维护成本低,安全可靠。
参考文献
[1] Zasada L B, Guio L, Kamin A A, et al. Conjugated Metal–Organic Macrocycles: Synthesis, Characterization, and Electrical Conductivity[J]. Journal of the American Chemical Society, 2022.
微信号:QuantumDesign
05-15 福禄克公司
干货分享 | 全面掌握新能源汽车维修检测工具的安全操作与精准测试05-15 福禄克公司
名单公布 | 2024现代电能质量书本申领活动寄送05-15 福禄克公司
【新升级】Fluke iSee安卓版APP,更专业,更易用!05-15 福禄克公司
操作指南 | LPGC 安装&优化,快速入门!05-15 Restek
新国标 | Restek 法医毒物领域产品解决方案05-15 Restek
细胞系鉴定试剂盒焕新上市:免费试用+礼品双重惊喜!05-15 赛默飞基因科学
德国元素助力AOAC食品检测技术与标准研讨会05-15 德国元素
血液专题 | 你敢信?锻炼身体也会害人?05-15
Ugo Basile口面部疼痛测试仪 | 新型大小鼠口面自我赏罚实验——为临床前口面部疼痛评估提供卓越解决方案!05-14 玉研仪器
走近用户,聆听心声 | 福立仪器走访国家级重点技工院校,强化合作与交流05-14
风雨携手共进,十载春华秋实——检测家十周年庆典!05-14 检测家
最高1000万!这35个地区均可领取补贴!现行有效的实验室政策汇总05-14
仪器租赁 | 沃特世 液质联用,月租金52000元起05-14
精准引领精彩 雷磁“智”向未来——新品发布会05-14
倒计时1天|《解析:qPCR 应用、技术要点与数据分析》线上直播05-14
智能科技,引领未来——天瑞仪器盛装亮相2024国际电子电路上海展05-14
同济大学与天瑞仪器产教融合创新实践基地挂牌仪式顺利举行05-14
VOC.5 | 石油化工行业供气 “宠儿”!05-14 普敦科技
2024 Park AFM第一批奖学金获奖名单公布05-14 Park原子力显微镜