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Electrical conductivity through π–π stacking in a two-dimensional porous gallium catecholate metal–organic framework
Annals of the New York Academy of Sciences ( IF 4.1 ) Pub Date : 2022-10-02 , DOI: 10.1111/nyas.14906 Grigorii Skorupskii 1 , Géraldine Chanteux 2 , Khoa N Le 3 , Ivo Stassen 1 , Christopher H Hendon 3 , Mircea Dincă 1
Annals of the New York Academy of Sciences ( IF 4.1 ) Pub Date : 2022-10-02 , DOI: 10.1111/nyas.14906 Grigorii Skorupskii 1 , Géraldine Chanteux 2 , Khoa N Le 3 , Ivo Stassen 1 , Christopher H Hendon 3 , Mircea Dincă 1
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Metal–organic frameworks (MOFs) are hybrid materials known for their nanoscale pores, which give them high surface areas but generally lead to poor electrical conductivity. Recently, MOFs with high electrical conductivity were established as promising materials for a variety of applications in energy storage and catalysis. Many recent reports investigating the fundamentals of charge transport in these materials focus on the role of the organic ligands. Less consideration, however, is given to the metal ion forming the MOF, which is almost exclusively a late first-row transition metal. Here, we report a moderately conductive porous MOF based on trivalent gallium and 2,3,6,7,10,11-hexahydroxytriphenylene. Gallium, a metal that has not been featured in electrically conductive MOFs so far, has a closed-shell electronic configuration and is present in its trivalent state—in contrast to most conductive MOFs, which are formed by open-shell, divalent transition metals. Our material, made without using any harmful solvents, displays conductivities on the level of 3 mS/cm and a surface area of 196 m2/g, comparable to transition metal analogs.
中文翻译：
通过二维多孔邻苯二酚镓金属-有机骨架中的 π-π 堆叠实现导电性
金属有机框架 (MOF) 是一种混合材料，以其纳米级孔隙着称，这使它们具有高表面积，但通常会导致导电性差。最近，具有高导电性的 MOFs 被确立为在能量储存和催化方面的各种应用的有前途的材料。最近许多研究这些材料中电荷传输基本原理的报告都集中在有机配体的作用上。然而，较少考虑形成 MOF 的金属离子，它几乎完全是后第一行过渡金属。在这里，我们报告了一种基于三价镓和 2,3,6,7,10,11-六羟基苯并菲的适度导电多孔 MOF。迄今为止，导电 MOF 中尚未出现的金属镓，具有闭壳电子构型并以三价态存在——与大多数由开壳二价过渡金属形成的导电 MOF 形成对比。我们的材料在不使用任何有害溶剂的情况下制成，具有 3 mS/cm 的电导率和 196 m2 的表面积2 /g，与过渡金属类似物相当。
更新日期：2022-10-02
中文翻译：
通过二维多孔邻苯二酚镓金属-有机骨架中的 π-π 堆叠实现导电性
金属有机框架 (MOF) 是一种混合材料，以其纳米级孔隙着称，这使它们具有高表面积，但通常会导致导电性差。最近，具有高导电性的 MOFs 被确立为在能量储存和催化方面的各种应用的有前途的材料。最近许多研究这些材料中电荷传输基本原理的报告都集中在有机配体的作用上。然而，较少考虑形成 MOF 的金属离子，它几乎完全是后第一行过渡金属。在这里，我们报告了一种基于三价镓和 2,3,6,7,10,11-六羟基苯并菲的适度导电多孔 MOF。迄今为止，导电 MOF 中尚未出现的金属镓，具有闭壳电子构型并以三价态存在——与大多数由开壳二价过渡金属形成的导电 MOF 形成对比。我们的材料在不使用任何有害溶剂的情况下制成，具有 3 mS/cm 的电导率和 196 m2 的表面积2 /g，与过渡金属类似物相当。
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