事实上,不同批次的材料物理性质可能会有显著差异,因为普通实验室环境不像工业或大规模环境那样受控;造成批次间差异的传统原因是使用并非专用于某一工艺的玻璃器皿、由于处理和不同供应商而导致的试剂和溶剂差异,甚至是特定实验室内不同季节或不同房间的温度和湿度差异。由于这些考虑,确定应优化哪些参数以获得理想的设备性能并不总是那么容易。为了阐明这个问题,我们在一个实验室中合成了几批次的 Ni3(HITP)2,尽可能使用相同的起始材料和溶剂,并将它们用作 KOH 水性电解质中的超级电容器电极。目标是辨别 MOF 批次的物理性质对设备性能的影响。Ni3(HITP)2 的特点是具有强烈的各向异性结构。配体由芳香族三苯单元组成,这些单元表现出很强的电子离域性,通过亚胺键(更准确地说是亚氨基半醌)与镍中心结合。配体和方平面 Ni 2+ 离子形成石墨烯状二维薄片,其堆叠形成直径约为 1.6 nm 的管状圆柱形通道。合成了三批 Ni 3 (HITP) 2 MOF,这里用 HITP_A、HITP_B 和 HITP_C 表示。它们是以之前发表的方法 8 作为合成条件的起点来制备的,然后根据 ESI 中的描述略有变化,† 产生了相同类型的 MOF 材料,但物理性质差异很大,如表 1 所示。三个样品的电导率分别跨越两个数量级,从 2·10·4 S cm 1 到 4·10·2 S cm 1 (对于 HITP_A 和 HITP_C)。通过拟合在 77 K 下测得的 N 2 吸附等温线确定的 BET 表面积相差三倍,从 260 m 2 g 1 到 825 m 2
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