متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۸/۰۵/۰۲

تعداد بازدید : ۲۲۰

تعداد رای : ۳

تنظیم رسانایی چارچوب های فلزی آلی با یون کادمیم

این پژوهش یک رویکرد ساده و نوآورانه برای غلبه بر بزرگترین ضعف چارچوب های فلز-آلی نانومتخلخل از طریق طراحی در محل یک چارچوب فلزی-آلی (MOF) با هدایت الکتریکی قابل تنظیم ارائه می کند. عایق بودن یکی از نقص های اصلی این دسته از ترکیبات است که کاربرد آنها را در حوزه الکترونیک بسیار محدود کرده است.

چارچوب های فلز-آلی(MOF)  متخلخل که از برهمکنش یون­های فلزی و لیگاندهای آلی بدست می­آیند دسته نوظهوری از مواد هستند که به علت طراحی پذیری، وجود تخلخل دائمی و پایداری شیمیایی و حرارتی در تمام زمینه­های شیمی در حال گسترش هستند و کاربردهای بسیار متنوعی دارند. با وجود این خواص درخشان، عایق بودن یکی از نقص­های اصلی این دسته از ترکیبات است که کاربرد آنها را در حوزه الکترونیک بسیار محدود کرده است.

 

این مطالعه یک رویکرد ساده و نوآورانه برای غلبه بر بزرگترین ضعف چارچوب­های فلز-آلی از طریق طراحی در محل یک چارچوب فلزی-آلی (MOF) با هدایت الکتریکی قابل تنظیم ارائه می­کند. چارچوب TMU-60 بر پایه فلز روی، که طبیعتی نارسانا دارد، به علت برهمکنش ویژه و جذب انتخابی و سریع یون کادمیم قابل تبدیل به یک رسانا است. نتایج به وضوح ثابت می­کند که هدایت ساختار را می­توان با تغییر زمان قرار گرفتن در معرض یون کادمیم و مقدار جذب یونی تنظیم کرد. حضور یون­های کادمیم می­تواند مسیرهای جدیدی را برای عبور الکترون درون ساختار ایجاد کند. نکته مهم اینکه ورود یون کادمیم علاوه بر ایجاد رسانایی تنظیم پذیر، تخلخل ساختار را حفظ می‌کند در حالی که رسانایی ساختار را تا حدود 10000 برابر حتی در دمای اتاق بهبود می­دهد. مکانیزم انتقال بار پیشنهادی در این ساختار، مکانیسم پرش الکترون بین گره­های فلزی و یون­های کادمیم است که پس از جذب در مکان­های ویژه­ای جاگیری کرده­اند. این روش جدید نه تنها هدایت چارچوب را افزایش می­دهد، بلکه همچنین امکان تنظیم هدایت را با توجه به کاربردهای مورد نظر فراهم می­آورد.

 

گروه تحقیقاتی دکتر علی مرسلی عضو هیئت علمی و استاد تمام دانشگاه تربیت مدرس، متشکل از چهار پژوهشگر پسادکتری و نه دانشجوی مقطع دکتری است که تحت راهنمایی ایشان در حوزه طراحی، سنتز و بهبود عملکرد چارچوب های فلز-آلی نانومتخلخل به پژوهش می پردازند. این طرح نتیجه تلاش‌های آقای دکتر مرسلی، خانم دکتر روحانی و خانم رفیعی زاده ماسوله بوده که در نشریهJournal of the American Chemical Society (JACS)  (گروه ب نشریات برتر) به چاپ رسیده است.

 

برای مشاهده کامل این پژوهش، لینک مقاله را کلیک نمایید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)