基于MOF的二维纳米反应器合成二维磷材料

最近，湖北大学黎明课题组以Synthesis of A 2D Phosphorus Material in A MOF-based 2D Nano-reactor为题在国际权威杂志Chemial Science （Chem. Sci., 2018, 9, 5912-5918, HOT Article）上报道了一种基于二维纳米反应器合成二维磷材料的新方法。目前，全世界主要有三种合成二维材料的方法（界面法、层状晶体剥离法和胶束模板法），该工作是这三种主流合成方法之外的第四种方法。

该工作首先发展了一种新型的柱层单元一体化的配体，并使用该配体与钴离子组装制备了柱层一体化的层封闭型柱层MOF。基于柱层一体化的结构，该MOF在湿空气中具有很高的稳定性。该MOF的层与层之间具有二维空间，从而可以将单体分子局限在该二维纳米反应器之内发生聚合反应生成共价交联的二维网络。聚合反应完成后，使用水将反应器的层拆卸掉，即可得到独立存在的二维材料。基于该思路，该课题组使用白磷作为单体，成功制备了二维磷材料。

Figure 1. (a) Pillar-layer MOF constructed from independent ligands and our integrated ligand (Because such MOF has a 3D framework, the MOF itself has no chance to be exfoliated to 2D sheets); (b) the structure of our ligand; (c) preparation of the 2D phosphorus material within the 2D nano-reactor; (d) the proposed structure of the 2D phosphorus material (M2+: metal ions). （图片来源： Chemical Science）

二维材料是近年来全球的研究热点，其在光电子、能源、环保等领域的具有广泛的应用前景。然而，二维材料的合成方法却非常有限。该课题组发展的在二维纳米反应器中合成二维材料的新方法将大大拓展二维材料的类型，并且将为其后续应用提供更多的可能。

论文链接：

http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2018/SC/C8SC01439F#!divAbstract

https://www.chemistryworld.com/news/2d-materials-made-in-mof-factory/3009190.article

黎明博士主要从事新型二维材料的研究，并且发表了一些列工作。比如，该课题组还首次报道了一种基于氢键的可自修复二维超分子材料（Small, 2017, 13, 1604077, Frontispiece） 

论文链接:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201604077