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近日，中原工學院首次報道一類具有雙螺旋金屬鏈結(jié)構(gòu)的金屬有機框架材料，研究發(fā)現(xiàn)該類材料具有優(yōu)異的摩擦納米發(fā)電性能，為高輸出性能摩擦納米發(fā)電體系在自供電防腐領域的應用提供了可靠選擇。相關成果以“A Double-Helix Metal-Chain Metal-Organic Framework as a High-Output Triboelectric Nanogenerator Material for Self-Powered Anticorrosion”為題發(fā)表在世界化學頂級期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》

隨著化石能源危機的加劇，將摩擦起電效應與靜電感應相結(jié)合的摩擦納米發(fā)電機（TENG）因其將機械能轉(zhuǎn)化為電能的潛力而受到青睞，發(fā)展穩(wěn)定高效的MOF基摩擦電活性材料可以促進電荷的獲取/損失來調(diào)節(jié)TENG的輸出。我校研發(fā)團隊將生物結(jié)構(gòu)中常見的雙螺旋結(jié)構(gòu)作為節(jié)點設計合成了一例具有網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的雙螺旋金屬鏈有機骨架（ZUT-8），并利用溶劑輔助的配體交換過程能夠制備具有不同共軛程度的框架材料。測試表明，隨著連接器的共軛程度增加，摩擦發(fā)電輸出性能逐漸增強。在5Hz頻率下，電荷密度和功率密度為113.91 μCm-2和2217.18 MWm-2。該研究為構(gòu)建雙螺旋金屬鏈的MOF材料提供技術支持，并將促進其在自供電電化學陰極保護中的開發(fā)應用。

該研究工作受到了國家自然科學基金、中原科技創(chuàng)新領軍人才計劃、中原工學院青年骨干教師培養(yǎng)計劃、中原工學院自然科學基金等項目的支持。

《Angew. Chem. Int. Ed.》是綜合化學領域的世界頂級學術期刊，2022年影響因子16.823，收錄的文章主要分布在有機化學、生命有機化學、材料學、高分子化學等領域，注重科研成果的原創(chuàng)性、重要性、驚奇性，內(nèi)容的通俗性以及科學的正確性，在全球具有強大的學術影響力。