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Formation of Nickel Sulfide Nanoframes from Metal–Organic Frameworks with Enhanced Pseudocapacitive and Electrocatalytic Properties
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2015-02-20 , DOI: 10.1002/anie.201500267 Xin-Yao Yu , Le Yu , Hao Bin Wu , Xiong Wen David Lou
Angewandte Chemie International Edition ( IF 16.1 ) Pub Date : 2015-02-20 , DOI: 10.1002/anie.201500267 Xin-Yao Yu , Le Yu , Hao Bin Wu , Xiong Wen David Lou
Nanoframe‐like hollow structures with unique three‐dimensional (3D) open architecture hold great promise for various applications. Current research efforts mainly focus on frame‐like noble metals and metal oxides. However, metal sulfides with frame‐like nanostructures have been rarely reported. Starting from metal–organic frameworks (MOFs), we demonstrate a novel structure‐induced anisotropic chemical etching/anion exchange method to transform Ni‐Co Prussian blue analogue (PBA) nanocubes into NiS nanoframes with tunable size. The reaction between Ni‐Co PBA nanocube templates and Na2S in solution leads to the formation of well‐defined NiS nanoframes. The different reactivity between the edges and the plane surface of the Ni‐Co PBA nanocubes is found to be the key factor for the formation of NiS nanoframes. Benefitting from their structural merits including 3D open structure, small size of primary nanoparticles, high specific surface area, and good structural robustness, the as‐derived NiS nanoframes manifest excellent electrochemical performance for electrochemical capacitors and hydrogen evolution reaction in alkaline electrolyte.
中文翻译:
由具有增强的伪电容和电催化特性的金属有机骨架形成硫化镍纳米骨架
具有独特的三维(3D)开放式结构的类似纳米框架的空心结构在各种应用中都具有广阔的前景。当前的研究工作主要集中在框架状的贵金属和金属氧化物上。然而,很少有人报道具有框架状纳米结构的金属硫化物。从金属有机框架(MOF)开始,我们演示了一种新颖的结构诱导的各向异性化学蚀刻/阴离子交换方法,可将Ni-Co普鲁士蓝类似物(PBA)纳米立方体转换为大小可调的NiS纳米框架。Ni-Co PBA纳米立方体模板与Na 2之间的反应溶液中的S导致形成明确的NiS纳米框架。发现Ni-Co PBA纳米立方体的边缘与平面之间的不同反应性是形成NiS纳米框架的关键因素。得益于它们的结构优点,包括3D开放式结构,初级纳米颗粒的尺寸小,比表面积高以及良好的结构坚固性,由此衍生的NiS纳米框架在电化学电容器和碱性电解液中的氢气析出反应中表现出出色的电化学性能。
更新日期:2015-02-20
中文翻译:
由具有增强的伪电容和电催化特性的金属有机骨架形成硫化镍纳米骨架
具有独特的三维(3D)开放式结构的类似纳米框架的空心结构在各种应用中都具有广阔的前景。当前的研究工作主要集中在框架状的贵金属和金属氧化物上。然而,很少有人报道具有框架状纳米结构的金属硫化物。从金属有机框架(MOF)开始,我们演示了一种新颖的结构诱导的各向异性化学蚀刻/阴离子交换方法,可将Ni-Co普鲁士蓝类似物(PBA)纳米立方体转换为大小可调的NiS纳米框架。Ni-Co PBA纳米立方体模板与Na 2之间的反应溶液中的S导致形成明确的NiS纳米框架。发现Ni-Co PBA纳米立方体的边缘与平面之间的不同反应性是形成NiS纳米框架的关键因素。得益于它们的结构优点,包括3D开放式结构,初级纳米颗粒的尺寸小,比表面积高以及良好的结构坚固性,由此衍生的NiS纳米框架在电化学电容器和碱性电解液中的氢气析出反应中表现出出色的电化学性能。