近年来，2D导电金属有机骨架（MOFs）因其在超级电容器、化学电阻传感器、电催化剂以及电池等方面的潜在应用而受到越来越多的关注。由于配体的π体系与金属的d轨道之间的强面内相互作用或垂直于2D片层的电荷输运，导致这些MOF具有高导电率。因此，有机、π共轭和氧化还原配体通常被用来制备二维导电π体系。迄今为止，这些具有氧化还原活性的配体包括二亚胺、二硫杂环戊烯和半喹酮/阴离子电解质等，并且已经报道了不同类型的MX4型（M=金属，X=N，S，O）具有导电性的MOFs。
近日，韩国蔚山国家科学技术研究院Rodney S. Ruoff，Jung-Woo Yoo，Sang Kyu Kwak，韩国成均馆大学Jungseek Hwang报道了成功合成了二维（2D）MX2Y2型（M=金属，X，Y=N，S，O和X≠Y）铜1，3，5-三氨基-2，4，6-苯三酚金属有机骨架（Cu3(TABTO)2-MOF）并用FTIR、XPS光谱和粉末XRD结合DFT计算对其结构进行了表征。
文章要点
1）研究人员在1，2-乙二胺存在下，1，3，5-三氨基-2，4，6-苯三醇与Cu(NO3)2·3H2O在80 °C惰性气氛中反应2天，首次合成了Cu3(TABTO)2。
2）研究人员研究了氧在Cu3(TABTO)2合成中的作用。XRD分析表明，在氩气中进行Cu3(TABTO)2合成时， 出现了铜金属。然而在剧烈搅拌下将反应暴露于空气中时，通过XRD并未观察到铜金属。研究发现，由于在空气/水界面形成了MOF膜，进而导致氧无法进入溶剂中。
3）利用四探针法测量了在氩气中合成的Cu3(TABTO)2块体样品的室温电导率为0.78 S/cm。随温变化的电导率测量结果表明，这种块状颗粒的电导率从半导体相向金属相转变。室温下的红外反射光谱进一步证明了碘掺杂颗粒的金属特性。通过霍尔效应测量，研究人员估算出室温下的载流子(空穴)密度和空穴迁移率分别为5.0×1017 cm−3和6.6 cm2 V−1 s−1。而对于在空气中剧烈搅拌制备的块状Cu3(TABTO)2，掺碘后的球团颗粒仍保持绝缘状态。
这项工作有望扩大二维导电MOF的家族，并进一步促进人们对氧在氧化还原活性配体基MOF合成中的作用的理解，并为传感、电子、光催化和能源相关的应用提供更多的机会。
Yi Jiang, et al, Synthesis of a Copper 1,3,5-Triamino-2,4,6-benzenetriol Metal−Organic Framework, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI：10.1021/jacs.0c02389
https://dx.doi.org/10.1021/jacs.0c02389
