材料科學(xué)與工程學(xué)院孫道峰教授與美國德州農(nóng)工大學(xué)周宏才教授合作，在MOFs可控堿解制備超級電容器電極材料方面取得突破性進(jìn)展。相關(guān)論文《金屬-有機(jī)框架物的可控水解：Ni/Co層狀雙金屬氫氧化物多級微球用于高性能超級電容器》（ControlledHydrolysisofMetal–OrganicFrameworks:HierarchicalNi/Co-LayeredDoubleHydroxideMicrospheresforHighPerformanceSupercapacitors）于2019年6月被材料領(lǐng)域權(quán)威國際期刊ACSNano刊發(fā)。

我校博士生肖振宇、碩士生梅英杰為共同第一作者，孫道峰教授與周宏才教授為共同通訊作者，中國石油大學(xué)（華東）為第一署名單位。

近年來，金屬-有機(jī)框架（MOFs）作為一種新型的多孔材料，因其超高的比表面積、豐富的孔結(jié)構(gòu)以及高分散的金屬中心等特點(diǎn)，被認(rèn)為是一種理想的制備納米氧化物材料、多孔碳材料以及復(fù)合材料的前驅(qū)體。

目前，MOFs衍生材料的制備方法多局限于傳統(tǒng)的熱解策略，由于反應(yīng)在高溫條件下進(jìn)行，過程復(fù)雜，可控性差，且對氣體環(huán)境異常敏感，極易造成骨架坍塌、金屬中心團(tuán)聚和孔結(jié)構(gòu)堵塞等現(xiàn)象；同時熱解過程必然導(dǎo)致MOFs中昂貴有機(jī)配體的分解，以及有毒有害氣體的排放，增加了合成過程的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境成本，限制了其大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用的可能。

基于上述問題，孫道峰團(tuán)隊采用堿解(堿性條件下水解)策略，以配位能力相對較強(qiáng)的OH-陰離子逐漸替換MOFs中有機(jī)配體陰離子，最終實現(xiàn)溫和可控條件下的MOFs衍生納米材料的制備。實驗中首次通過同位素追蹤技術(shù)追蹤反應(yīng)過程，深度揭示了反應(yīng)機(jī)理，結(jié)果表明MOFs中的μ3-OH橋連金屬簇在“共型轉(zhuǎn)變”過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，為MOFs衍生材料的可控堿解提供了有效指導(dǎo)。

堿解法制備的Ni/Co-LDH-7:3樣品，具有獨(dú)特的微孔-介孔復(fù)合孔道結(jié)構(gòu)，超高的比表面積以及Ni/Co雙金屬協(xié)同效應(yīng)，因此具有優(yōu)異的超級電容器性能，在1Ag-1電流密度下表現(xiàn)出1652Fg-1的比容量。同時，游離至溶液中的有機(jī)配體陰離子，可以通過酸化處理回收，用于循環(huán)生產(chǎn)，降低污染和生產(chǎn)成本。這一溫和、可控以及經(jīng)濟(jì)性的合成策略還可以拓展到其他雙金屬體系，為功能性MOFs衍生物的電化學(xué)應(yīng)用提供指導(dǎo)。

審稿專家對該科研成果給予高度評價，認(rèn)為該成果選擇的堿性水解策略，可以有效的保持MOFs的原始形貌和多孔性，反應(yīng)過程非常簡單，并且可以回收有機(jī)配體，具有重要的科研和實踐意義。這一科研成果可以促進(jìn)MOFs及其衍生材料在能源領(lǐng)域的應(yīng)用研究。

ACSNano是美國化學(xué)會主辦的權(quán)威國際期刊，在化學(xué)、材料及能源領(lǐng)域具有很強(qiáng)的影響力，對研究內(nèi)容的前沿性要求極為嚴(yán)格，最新影響因子為13.709。

孫道峰團(tuán)隊近年來開展了對簇基MOFs的構(gòu)筑及性能研究。相關(guān)研究論文先后發(fā)表在Angew.Chem.Int.Ed.2018,57,5095、J.Am.Chem.Soc.2018,140,10814、J.Mater.Chem.A2018,6,24486、Chem.Eur.J.2018,24,2137、Inorg.Chem.Front.2018,5,2445、J.Am.Chem.Soc.2019,141,17,6967-6975等刊物上。