通过原子级螯合技术设计的Ni-水杨酸盐MOFs（金属有机框架），结合分层纳米带结构，实现选择性葡萄糖电氧化

《Science China-Materials》：Atomic-level chelation engineered Ni-salicylate MOFs with hierarchical nanobelt assemblies for selective glucose electrooxidation

　　

摘要

通过采用水杨酸盐配位策略精确调控镍活性位点的微环境，构建了一种具有层次多孔结构的镍水杨酸盐（Ni-SA）金属有机框架（MOF），用于高效催化葡萄糖氧化。邻位羟基羧酸根的螯合作用引导了纳米带内镍离子（Ni²⁺）位点的原子级排列，从而最大化了活性位点的可及性。强健的镍-氧（Ni–O）配位作用在碳-氢（C–H）键断裂过程中进一步稳定了镍离子（Ni³⁺中间体，使得催化稳定性显著提高。最终，优化后的Ni-SA-2催化剂表现出优异的传感性能：灵敏度高达5.97 mA mM^?1 cm^?2，检测限低至0.71 μM（信噪比（S/N）= 3），并且在连续运行8小时后电流保留率仍达到85.4%。值得注意的是，这种设计范式具有普遍适用性，因为在相同的合成条件下，该框架成功扩展到了结构相似的M-SA类似物（M = Co、Fe、Cr、Mn），从而确立了金属水杨酸盐框架作为一种多功能电催化平台的地位。

此图片的替代文本可能是由人工智能生成的。

通过采用水杨酸盐配位策略精确调控镍活性位点的微环境，构建了一种具有层次多孔结构的镍水杨酸盐（Ni-SA）金属有机框架（MOF），用于高效催化葡萄糖氧化。邻位羟基羧酸根的螯合作用引导了纳米带内镍离子（Ni²⁺）位点的原子级排列，从而最大化了活性位点的可及性。强健的镍-氧（Ni–O）配位作用在碳-氢（C–H）键断裂过程中进一步稳定了镍离子（Ni³⁺中间体，使得催化稳定性显著提高。最终，优化后的Ni-SA-2催化剂表现出优异的传感性能：灵敏度高达5.97 mA mM^?1 cm^?2，检测限低至0.71 μM（信噪比（S/N）= 3），并且在连续运行8小时后电流保留率仍达到85.4%。值得注意的是，这种设计范式具有普遍适用性，因为在相同的合成条件下，该框架成功扩展到了结构相似的M-SA类似物（M = Co、Fe、Cr、Mn），从而确立了金属水杨酸盐框架作为一种多功能电催化平台的地位。

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