科学家首次发现天然合成金属有机框架的细菌:镍基MOF纳米带导电能力接近金属
安特卫普大学Filip Meysman团队首次发现电缆细菌Candidatus Electrothrix gigas能够合成镍基金属有机框架:由二硫烯配体连接的纳米带束结构,导电性能超越绝大多数合成MOF、媲美最佳导电聚合物,可在数厘米距离输运电子。这一生物源MOF为可持续电子材料设计提供了全新范式。
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安特卫普大学Filip Meysman团队首次发现电缆细菌Candidatus Electrothrix gigas能够合成镍基金属有机框架:由二硫烯配体连接的纳米带束结构,导电性能超越绝大多数合成MOF、媲美最佳导电聚合物,可在数厘米距离输运电子。这一生物源MOF为可持续电子材料设计提供了全新范式。
研究者在ChemRxiv发布预印本,利用PCN-521金属有机框架的刚性结构,在相同节点位点上分别布置腈基与醛基振动斯塔克探针,结合三氟乙酸根场供体证明:电场只有沿反应轴取向才能有效稳定过渡态,为酶式静电预组织催化设计提供了定量依据。
发表于International Journal of Hydrogen Energy的综述显示,金属有机框架材料室温储氢容量普遍低于1wt%,而DOE车载储氢系统2025-2030目标为6.5wt%(50g/L),差距在6.5倍以上;短板根源在于氢分子与框架间相互作用太弱。
Bin Feng、Zhiling Zheng等研究者发表展望,系统梳理金属有机框架与共价有机框架合成从直觉驱动到机器学习辅助预测建模的演进,指出其本征多维变量空间正促使合成科学向前瞻性设计范式转型。
研究团队将缺陷介孔UiO-66薄膜负载钌联吡啶光催化剂与交叉流微反应器耦合,扩散路径与光照同时受控,基准氧化反应转化频率较MOF粉末体系提高约十倍并胜过均相催化剂。
中科院化学所与哥本哈根大学团队在ChemRxiv发布二维金属有机框架(MOF)薄膜化学气相沉积(CVD)合成策略:预沉积HHTP配体薄膜与铜乙酰丙酮蒸气反应,在4英寸晶圆上直接制得高结晶Cu3(HHTP)2薄膜,厚度15-100纳米可调,换用镍、铂前驱体可通用化扩展,薄膜展现光控突触记忆特性,为MOF电子学走向器件化打通关键制备瓶颈。
俄勒冈州立大学Kyriakos Stylianou团队在JACS发表金属有机框架BVR-19光催化制氢研究:材料中罕见的硫-硫键在光照下断开产生活性硫物种,由含硫有机配体承担捕光与电子转移功能,无需额外贵金属催化剂,且可在室温水溶液中自组装生成。研究为降低绿氢成本提供了新的材料设计路径。
9月24日《自然·化学》发表研究,利用Br/I卤素尺寸差异引导的配体取向编程,实现同一配体构建的二维共轭金属有机框架中拓扑与双金属节点排布的同步控制,为半导体MOF在电子器件中的应用提供可设计合成路径。
纽约州立大学宾汉姆顿分校获美国国家科学基金会33.5万美元资助,开发基于振动丝热导原理的自驱动MEMS气体传感器,用于检测锂离子电池热失控前释放的痕量氢气与二氧化碳,并与UC Berkeley合作以MOF涂层增强二氧化碳捕获检测。
npj Computational Materials研究用两阶段机器学习加高通量DFT,从1.22亿有机分子筛出15种未报道的二维铬基交变磁性MOF,发现效率提升2.4倍。
波兰科学院等机构研究者在arXiv发表论文(9月15日提交),研究Tb3+/Eu3+共掺金属有机框架中温度依赖的发射颜色与结构特征的关联,发展可视化发光测温的理性设计准则,面向免滤光片、基于相机的温度读取应用。
研究团队构建由机械臂、电动移液器、网络摄像头与电子天平等商用设备组成的自动化实验平台,控制代码由大语言模型AI智能体生成,演示合成金属有机框架材料ZIF-8并实现实验过程的定量记录,发现移液速度对产物粒径分布有决定性影响。
研究人员将氨基修饰的钛基MOF(NH2-MIL-125)与TiO2纳米粒子复合作为环氧涂层填料,添加量仅0.2 wt%时,涂层在3.5%氯化钠溶液中浸泡70天后10 mHz阻抗模量仍保持在10^9 Ω·cm2以上,较纯环氧高出四个数量级,为含氯环境下的钢结构长效防护提供新方案。
九州大学研究团队在《Trends in Food Science & Technology》发文,将智能传感、自修复材料与AI预测三大孤立领域整合为统一框架:嵌入式传感器检测pH、气体与微生物副产物,AI研判食品状态并可触发警报或抗菌剂释放,应对全球约三分之一食物被浪费的现状。
Nature Chemistry新研究提出库仑聚集策略:通过抑制分子间色散作用,使卤化铵离子对聚集为离散多核簇,作为非金属次级结构单元(SBU),与三维多齿连接体组装出具有多样拓扑、大孔洞与极性孔道的非金属有机框架,将网状化学从定向化学键拓展至软离子相互作用。
研究人员将致密、名义无孔的金属有机框架ZIF-zni作为高载荷填料嵌入摩擦正电层,突破MOF-TENG依赖多孔高比表面积的传统设计假设,研制出耐久型机械能量收集器,为可穿戴供电与自供电传感器提供新材料路线。论文9月3日提交arXiv。