趙學(xué)波教授科研團(tuán)隊(duì)的博士生王穎采用微液滴法連續(xù)高效的合成了超薄MOF納米片，相關(guān)成果在Chemistry of Materials上正式發(fā)表
近日，Chemistry of Materials刊發(fā)趙學(xué)波教授科研團(tuán)隊(duì)在合成超薄二維納米材料領(lǐng)域的最新研究成果《微液滴法連續(xù)、自下而上地合成超薄二維MOF納米片》（Bottom-up Fabrication of Ultrathin 2D Zr Metal-Organic Framework Nanosheets through a Facile Continuous Microdroplet Flow Reaction）。該成果提出了一種自下而上地、連續(xù)地制備具有高分散性、高結(jié)晶性、高產(chǎn)率且厚度均勻的超薄二維MOF納米片的新方法。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、山東省“泰山學(xué)者”經(jīng)費(fèi)及中國(guó)石油大學(xué)（華東）人才引進(jìn)啟動(dòng)資金的支持。本論文第一作者趙學(xué)波教授2014級(jí)博士研究生王穎，我校的趙學(xué)波教授和英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)的K.Mark. Thomas教授為論文的通訊作者，中國(guó)石油大學(xué)（華東）為第一署名單位。其他作者包括李良軍副教授、閆理停博士，顧鑫副教授，代鵬程副教授，劉丹丹博士，Bell, Jon G博士和山東科技大學(xué)的趙國(guó)明教授。
趙學(xué)波教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)流動(dòng)的反應(yīng)過(guò)程中，微液滴中的粘性力、彈性力、表面張力以及液體之間的擴(kuò)散作用力、界面張力以及對(duì)流等作用力在很大程度上影響著二維MOF的生長(zhǎng)過(guò)程，這些在微液滴流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的作用力，有效的抑制甚至阻斷了二維MOF材料層間堆積的作用，從而成功的批量制備了厚度為3納米的超薄二維MOF納米材料。通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)物在微管道中的停留時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)二維MOF厚度的可控調(diào)節(jié)。該類(lèi)MOF材料具有納米級(jí)厚度，較大的長(zhǎng)徑比，微米級(jí)橫向尺寸以及暴露出更多的外表面，使其比表面積增大到原有類(lèi)塊狀MOF的兩倍，此結(jié)果與分子模擬結(jié)果完全一致。由于具有更大的比表面積和更多的吸附位點(diǎn)，該材料表現(xiàn)出優(yōu)異的二氧化碳和甲烷吸附性能。除此之外，采用不同的吸附模型揭示了二氧化碳和甲烷氣體分子在MOF材料上的平板型和圓柱形孔道中不同吸附行為，對(duì)氣體分子在MOF材料上吸附機(jī)理研究具有一定的借鑒意義。這種簡(jiǎn)單、可控、連續(xù)的合成方法不僅可以連續(xù)、批量地合成超薄的二維MOF材料，也有望于發(fā)展至合成其它的超薄二維納米材料，為超薄二維納米材料的合成開(kāi)辟了新的途徑。
該研究工作得到審稿專(zhuān)家的肯定，認(rèn)為具有較高創(chuàng)新性和應(yīng)用價(jià)值，制備方法簡(jiǎn)單，對(duì)于自下而上、可控、批量地合成其它超薄二維納米材料具有很好的借鑒作用，實(shí)現(xiàn)了超薄二維納米材料的批量合成，為推進(jìn)超薄二維納米材料的實(shí)際應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.8b00765