“Hard” Emulsion-Induced Interface Super-Assembly: A General Strategy for Two-Dimensional Hierarchically Porous Metal–Organic Framework Nanoarchitectures

化学 乳状液 多孔性 接口(物质) 皮克林乳液 纳米技术 金属 金属有机骨架 多孔介质 化学工程 有机化学 分子 吸附 吉布斯等温线 工程类 材料科学
作者
Ji Han,Haidong Xu,Bin Zhao,Ruigang Sun,Guangrui Chen,Tianyu Wu,Guiyuan Zhong,Yanjing Gao,Song Lin Zhang,Yusuke Yamauchi,Buyuan Guan
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (28): 18979-18988 被引量:52
标识
DOI:10.1021/jacs.4c02321
摘要

Two-dimensional (2D) hierarchically porous metal–organic framework (MOF) nanoarchitectures with tailorable meso-/macropores hold great promise for enhancing mass transfer kinetics, augmenting accessible active sites, and thereby boosting performance in heterogeneous catalysis. However, achieving the general synthesis of 2D free-standing MOF nanosheets with controllable hierarchical porosity and thickness remains a challenging task. Herein, we present an ingenious “hard” emulsion-induced interface super-assembly strategy for preparing 2D hierarchically porous UiO-66-NH2 nanosheets with highly accessible pore channels, tunable meso-/macropore sizes, and adjustable thicknesses. The methodology relies on transforming the geometric shape of oil droplet templates within appropriate oil-in-water emulsions from conventional zero-dimensional (0D) “soft” liquid spheres to 2D “hard” solid sheets below the oil’s melting/freezing point. Subsequent surfactant exchange on the surface of 2D “hard” emulsions facilitates the heterogeneous nucleation and interfacial super-assembly of in situ formed mesostructured MOF nanocomposites, serving as structural units, in a loosely packed manner to produce 2D MOF nanosheets with multimodal micro/meso-/macroporous systems. Importantly, this strategy can be extended to prepare other 2D hierarchically porous MOF nanosheets by altering metal-oxo clusters and organic ligands. Benefiting from fast mass transfer and highly accessible Lewis acidic sites, the resultant 2D hierarchically porous UiO-66-NH2 nanosheets deliver a fabulous catalytic yield of approximately 96% on the CO2 cycloaddition of glycidyl-2-methylphenyl ether, far exceeding the yield of approximately 29% achieved using conventional UiO-66-NH2 microporous crystals. This “hard” emulsion-induced interface super-assembly strategy paves a new path toward the rational construction of elaborate 2D nanoarchitecture of hierarchical MOFs with tailored physicochemical properties for diverse potential applications.
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
文静的含蕾应助积极斑马采纳,获得10
刚刚
充电宝应助pan采纳,获得10
1秒前
周一完成签到 ,获得积分10
2秒前
SciGPT应助IO采纳,获得10
2秒前
酷波er应助Ethan采纳,获得10
2秒前
诗谙发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
CipherSage应助高志博采纳,获得10
3秒前
4秒前
十七完成签到 ,获得积分10
5秒前
BG应助小稻草人的小幸运采纳,获得10
6秒前
玄天明月发布了新的文献求助10
6秒前
MillieWang完成签到,获得积分10
6秒前
AireenBeryl531举报裴云求助涉嫌违规
7秒前
8秒前
浮名半生发布了新的文献求助10
9秒前
konya发布了新的文献求助30
11秒前
SRJ发布了新的文献求助10
11秒前
txt发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
黑暗暴龙神完成签到,获得积分10
13秒前
坚定尔曼应助动听妙菱采纳,获得10
13秒前
酷波er应助高大草莓采纳,获得10
14秒前
CipherSage应助稀饭采纳,获得10
14秒前
无语的诗柳完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI6.4应助玄枵采纳,获得10
15秒前
科研通AI6.2应助正直迎波采纳,获得10
15秒前
15秒前
自觉之云发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
科研通AI6.4应助SG采纳,获得10
16秒前
18秒前
18秒前
开放背包完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
JamesPei应助jialin采纳,获得10
19秒前
20秒前
20秒前
科研通AI6.2应助小赞采纳,获得10
20秒前
21秒前
高分求助中
(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
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 400
The Neuroscience of Language 400
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 7678861
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9243993
关于积分的说明 19927136
捐赠科研通 7249724
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3287256
关于科研通互助平台的介绍 2444997
邀请新用户注册赠送积分活动 2290506