设计具有高可逆容量、可选择性捕获O2的稳定吸附剂是功能材料开发中的一个重要目标。
受生物O2载体的启发,加州大学伯克利分校Jeffrey R. Long报道了在金属-有机骨架CO2(OH)2(Bbta)(H2bbta=1H,5H-苯并(1,2-d:4,5-d’)双三唑)中,金属基电子转移与二次配位球效应的耦合导致O2的强吸附和可逆吸附。
文章要点
1)通过CO2X2(bbta)(X-=Cl-,OH-)金属有机骨架中氧吸附的详细表征,发现,CO2(OH)2(bbta)能够通过电子转移和氢键作用以高亲和力捕获O2。具有中等强度的氢键稳定了氧吸附形成的钴(III)-超氧物种。
2)值得注意的是,由于扩展骨架晶格内电子效应引起的负协同性,这种材料中的O2结合力会随着负载的增加而减弱。
Oktawiec,J.,Jiang,HZH,Vitillo,JG et al. Negative cooperativity upon hydrogen bond-stabilized O2 adsorption in a redox-active metal–organic framework. Nat Commun 11, 3087 (2020)
DOI:10.1038/s41467-020-16897-z
https://doi.org/10.1038/s41467-020-16897-z