Phase Engineering of Zirconium MOFs Enables Efficient Osmotic Energy Conversion: Structural Evolution Unveiled by Direct Imaging

化学 相(物质) 金属有机骨架 晶体工程 离子键合 化学工程 化学物理 纳米技术 拓扑(电路) 结晶学 晶体结构 无机化学 超分子化学 物理化学 离子 材料科学 有机化学 组合数学 工程类 吸附 数学
作者
Cailing Chen,Lingkun Meng,Li Cao,Daliang Zhang,Shuhao An,Lingmei Liu,Jianjian Wang,Guanxing Li,Tingting Pan,Jie Shen,Zhijie Chen,Zhan Shi,Zhiping Lai,Yu Han
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (17): 11855-11865 被引量:39
标识
DOI:10.1021/jacs.4c00716
摘要

Creating structural defects in a controlled manner within metal–organic frameworks (MOFs) poses a significant challenge for synthesis, and concurrently, identifying the types and distributions of these defects is also a formidable task for characterization. In this study, we demonstrate that by employing 2-sulfonylterephthalic acid as the ligand for synthesizing Zr (or Hf)-based MOFs, a crystal phase transformation from the common fcu topology to the rare jmt topology can be easily facilitated using a straightforward mixed-solvent strategy. The jmt phase, characterized by an extensively open framework, can be considered a derivative of the fcu phase, generated through the introduction of missing-cluster defects. We have explicitly identified both MOF phases, their intermediate states, and the novel core–shell structures they form using ultralow-dose high-resolution transmission electron microscopy. In addition to facilitating phase engineering, the incorporation of sulfonic groups in MOFs imparts ionic selectivity, making them applicable for osmotic energy harvesting through mixed matrix membrane fabrication. The membrane containing the jmt-phase MOF exhibits an exceptionally high peak power density of 10.08 W m–2 under a 50-fold salinity gradient (NaCl: 0.5 M|0.01 M), which surpasses the threshold of 5 W m–2 for commercial applications and can be attributed to the combination of large pore size, extensive porosity, and abundant sulfonic groups in this novel MOF material.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
留的白发布了新的文献求助10
1秒前
小二郎应助壮观的流沙采纳,获得10
2秒前
2714419752xxj完成签到,获得积分20
2秒前
风中的翼完成签到,获得积分10
2秒前
伶俐雨泽应助背后的若之采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
七月不远应助溺爱王楚钦采纳,获得10
4秒前
5秒前
内向书瑶完成签到,获得积分10
5秒前
yyy完成签到,获得积分10
6秒前
Owen应助机智书本采纳,获得10
7秒前
受伤海秋完成签到,获得积分10
7秒前
molihuakai应助xinyue采纳,获得10
8秒前
yourongzhuo发布了新的文献求助40
9秒前
2714419752xxj关注了科研通微信公众号
9秒前
姜汁发布了新的文献求助10
9秒前
浮流少年发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
13秒前
与你完成签到 ,获得积分20
13秒前
13秒前
13秒前
研友_VZG7GZ应助Kintsugi采纳,获得10
13秒前
13秒前
Kao应助传统的故事采纳,获得10
14秒前
14秒前
16秒前
小葛发布了新的文献求助10
16秒前
彡沒发布了新的文献求助10
16秒前
Banananan发布了新的文献求助10
17秒前
xiaoming发布了新的文献求助10
17秒前
郑雨发布了新的文献求助10
17秒前
三叶子发布了新的文献求助10
18秒前
曹兆发布了新的文献求助10
19秒前
小汤同学完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Tanning Chemistry: The Science of Leather (2nd Edition) 2000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7261473
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8883138
关于积分的说明 18772193
捐赠科研通 6941000
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3202192
关于科研通互助平台的介绍 2375587
邀请新用户注册赠送积分活动 2177891