具有有趣的导电性和磁性的新型二维金属有机骨架

基础科学研究所(韩国IBS)多维碳材料中心(CMCM)的化学家报告了一种新型的2-D金属有机骨架(MOF)的合成方法，该方法具有令人感兴趣的导电性和磁性。该新材料发表在《美国化学学会杂志》上，可能会促进光电子学，光伏技术，(光)电催化和能量存储。

MOF也称为海绵状或瑞士奶酪状材料，由连接有机配体的金属离子制成，并具有纳米级孔的特征。IBS研究人员与蔚山国立科学技术学院材料学院合作，设计并合成了Ni(II)四氮杂[14]环戊烯连接的MOF(NiTAA-MOF)，其中金属成分为镍，四氮杂[14]环戊烯镍分子首次用作MOF构建基块。

研究人员发现，这种掺杂财政部与碘改变其导电性和磁性。原始的NiTAA-MOF行为不佳。它实际上是一种绝缘体，其电导率小于每厘米10-10西门子。但是，当它被碘化学氧化时，相同的测量值会升至0.01西门子/厘米(此数字越大，导体越好)。该结果显示了配体氧化在某些二维MOF的电导率中的至关重要的作用，从而扩展了对这类MOF的电导率起源的理解。

此外，研究小组还检查了这种材料在施加的磁场中如何磁化。材料学院的研究人员进行的磁化测量表明，掺碘的NiTAA-MOF是顺磁性的，即它被外部磁场弱吸引，并在非常低的温度下变成反铁磁性。这意味着它可以用作动态核极化-核磁共振(DNP-NMR)中的极化剂，用于材料表征实验。

还通过详细的计算对二维MOF结构建模，并通过多种方法进行分析，例如X射线衍射，红外，X射线光电子，漫反射紫外可见光，电子顺磁共振和拉曼光谱。

这项研究的通讯作者之一，UNIST教授Ruoff教授说：“我们的工作可有助于对二维导电MOF中的结构-性质关系的基本了解，并可能为开发新型导电MOF铺平道路。” 。“此外，合成和掺杂碘的NiTAA-MOF可能适用于过氧化氢酶的模拟，催化和能量存储。”