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華東師范大學Chengzhong Yu課題組--在還原石墨烯氧化物上直接定向生長金屬-有機骨架納米片
     沉積在石墨烯上的超薄金屬-有機骨架納米薄片(UMOFNs)極具吸引力,但在定向可控的石墨烯上直接生長UMOFNs仍具有挑戰性。本文報道了一種低濃度輔助異質成核方法,用于在取向可控的還原石墨烯氧化物(rGO)表面上直接生長UMOFNs。該通用方法可用于在rGO上構建各種UMOFNs,包括Co-ZIF,Ni-ZIF,Co,Cu-ZIF和Co,Fe-ZIF。當UMOFNs大多垂直于rGO時,形成了具有開放孔結構和良好導電性的三維泡沫狀分層結構(即UMOFNs@rGO-F),作為鋰離子電池和析氧電極材料均表現出優異性能。這一方法為提高MOFs在儲能應用中電化學性能提供了一種策略。
 
 
Figure 1. a)通過低濃度輔助異質成核途徑,制備UMOFNs @ rGO-F復合物的示意圖。b)應用于電化學中UMOFNs @ rGO-F復合物的結構優勢。
 
 
Figure 2. Co-ZIF@rGO-F-25復合物的a,b) TEM圖;c) HR-TEM圖;d) SAED;e) HAADF-STEM圖;f)TEM圖像和元素映射。g) ZIF-67、Co-ZIF納米薄片、Co-ZIF@rGO-P, Co-ZIF@rGO-F-25的XRD圖譜。
 
 
Figure 3. a-c) Ni-ZIF@rGO-F, d-f) Co,Cu-ZIF@rGO-F,和g-i) Co, Fe-ZIF@rGO-F的TEM、STEM和元素映射圖。
 
 
Figure 4. a) Co-ZIF@rGO-F-25在電流密度0.1 A g1時恒流充放電曲線;b) Co-ZIF納米片、Co-ZIF@rGO-P、Co-ZIF@rGO-F-25在0.1 A g1電流密度下的循環性能;c) Co-ZIF@rGO-F-25在不同電流密度下的恒電流充放電曲線;d) Co-ZIF納米片,Co-ZIF@rGO-P,Co-ZIF@rGO-F-25的倍率性能。
 
 
Figure 5. a) Co-ZIF納米片,Co-ZIF@rGO-P, Co-ZIF@rGO-F-25在較高電流密度為1 A g1時的長期循環性能;循環測試后Co-ZIF@rGO-F-25負極的b) TEM圖像,c) XRD譜; d) Co-ZIF @rGO-F-25中Co-ZIF納米片的平面間距的示意圖。
 

Figure 6. Co-ZIF @ rGO-F-25,Co-ZIF @ rGO-P,純Co-ZIF納米片和商業RuO2催化劑的a) LSV圖,b) j = 10 mA cm-2所需過電勢,c) Tafel斜率; d) 以10 mV s-1的掃描速率連續掃描500個循環前/后的LSV。e) Co-ZIF @ rGO-F-25和RuO2的長期循環穩定性。
 
     相關研究成果于2019年由華東師范大學Chengzhong Yu課題組,發表在Advanced Science (https://doi.org/10.1002/advs.201901480)上。原文:A General Approach to Direct Growth of Oriented  Metal–Organic Framework Nanosheets on Reduced Graphene Oxides

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