【摘 要】
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金属有机框架化合物（MOFs）是一类新型多孔材料,由无机金属节点经有机配体连接构成,金属节点可以是金属离子或多元簇。为了合成设想的结构,我们有必要对有机配体连接体和金属节点的类型进行研究。通常,我们使用羧酸盐,氰化物,草酸盐,磺酸盐,膦酸盐和偶氮化物作为连接体。其中,羧酸盐连接体在MOF的设计和合成中具有相当大的用途。基于羧酸盐的金属有机框架化合物（CMOFs）因其高稳定性,催化活性和孔隙率而备受
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金属有机框架化合物（MOFs）是一类新型多孔材料,由无机金属节点经有机配体连接构成,金属节点可以是金属离子或多元簇。为了合成设想的结构,我们有必要对有机配体连接体和金属节点的类型进行研究。通常,我们使用羧酸盐,氰化物,草酸盐,磺酸盐,膦酸盐和偶氮化物作为连接体。其中,羧酸盐连接体在MOF的设计和合成中具有相当大的用途。基于羧酸盐的金属有机框架化合物（CMOFs）因其高稳定性,催化活性和孔隙率而备受关注。然而,CMOFs的合成需要高温,高压和长时间反应。在这里,我们展示了2-甲基咪唑（2-MIM）作为均相催化剂催化CMOFs纳米结构（CMOFNs）合成的能力。以下十种CMOFNs:MIL-53-Al,MIL-53-Cr,MIL-53-Fe,Cu-BDC,UIO-66,MIL-53-In,Cd-BDC,ZMOF-177,DUT-4和HKUST-1（BDC:1,4-苯二甲酸,BTB:1,3,4-三（4-羧基苯基）苯,NDC:2,6-萘二羧酸,BTC:1,3,5-苯三甲酸）,可在室温下于水性介质中在十分钟内合成。制得的CMOFNs粒径约200-700nm,孔隙直径约2-40nm。以上研究表明2-MIM是一种有效的催化剂,其为室温下CMOFNs的快速合成提供了一种通用方法。MOFNs尤其是2D MOFs纳米片近期吸引了科学家们大量注意,因为与3D MOFs相比,它们具有更多暴露的活性位点和易于接触的孔隙。一些工作已经探索了温度和溶剂对MOFNs的形状,大小和结构的影响,但它们对于所得MOFNs的形态的作用仍需仔细研究。因此,我们选择稳定且经典的MOF MIL-53-Al作为研究对象,通过控制温度和在其制备中使用正确的溶剂成功合成了MIL-53-Al 2D纳米片。此外,我们还使用合成的MIL-53-Al纳米片作为模板制备了四金属（Al,Fe,Ni,Co）掺杂的多孔碳（Al Fe Ni Co-C）。Al Fe Ni Co-C用于析氢反应,显示出优异的电催化性能。由于化石燃料的枯竭和污染,可再生能源在当今社会中有很大的需求。因此,能量存储是当下热门的领域之一,超级电容器中的充电机制与一般电池不同,因此具有较高的功率密度、长期稳定性和较短的充电放电时间。最近,有机-无机纳米复合材料及其衍生的金属磷化物被认为是超级电容器的有前途的材料。受这些发现的推动,我们制备了新的MOF（Fe）/植酸复合物,粒径为400-800nm。然后将这种MIL-88B/铁-植酸纳米结构（M8/IPNs）碳化以获得煅烧的M8/IPNs（cal-M8/IPNs）,并将其用于超级电容器,显示出优异的电容和显著的循环稳定性。
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