成果简介
受制备时间和配体溶解度的限制，基于环糊精的金属有机骨架（CD-MOF）以及具有更高稳定性和性能的后续衍生材料的合成方案仍然是一个挑战。本文，扬州大学庞欢课题组、首尔大学Liwei Lin、Yuanzhe Piao等《Adv Sic》期刊发表名为“Ultrafast Synthesis of Graphene-Embedded Cyclodextrin-Metal-Organic Framework for Supramolecular Selective Absorbency and Supercapacitor Performance”的论文，研究提出一种超快、环保、高性价比的微波方法，通过氧化石墨烯（GO）诱导设计CD-MOF/GO。这种适用的技术可以控制CD-MOFs从宏观晶体到纳米晶体的晶体尺寸。
CD-MOF/GOs作为一种新型超分子吸附剂进行了研究。由于CDs的疏水纳米空腔与复合材料中GO丰富的含O官能团之间的协同作用，它可以选择性地吸附染料分子亚甲基绿（MG）。经过高温煅烧，由 CD-MOF/GOs 制成的 N、S 共掺多孔碳在 0.5 A g-1 的条件下显示出 501 F g-1 的高电容，以及稳定的循环稳定性，5000 次循环后电容保持率为 90.1%。多孔炭在染料吸附和碳化后，其多孔表面含有许多电化学活性位点，因此表现出良好的电化学性能。将各种活性分子结合到CD-MOF中的超分子设计策略优化了其衍生材料的性能，从而进一步推动了新型高性能储能器件的制造。
图文导读
图1、制备流程图及表征
图2、γ-CD-MOF/GO在染料上的吸附性能
图3、在不同GO浓度下制备的多孔碳γ-CD-MOF/GO-600的SEM图像
图4、不同浓度的GO制备的γ-CD-MOF/GO-600的电化学性质
图5、a) 对称超级电容器示意图；b) 阳极和阴极 b 值的测定；c) 扫描速率为 50 mV s-1 时，电容和扩散控制对电荷存储的贡献（红色阴影）的 CV 曲线；d) γ-CD-MOF/GO/MG-600 在 1 mol L-1 H2SO4 中不同扫描速率（10-200 mV s-1）下的电容贡献。f) 不同电压下的 CV 曲线（扫描速率，50 mV s-1），g) 不同扫描速率（10-200 mV s-1）下的 CV 曲线，h) 不同电流密度（1-15 A g-1）下的 GCD 曲线，i) 不同电流密度（1-15 A g-1）下的比电容，j) EIS 奈奎斯特图（插图：阻抗电路图和放大的 γ-CD-MOF/GO/MG-600//γ-CD-MOF/GO/MG-600 高频区域）， k) γ-CD-MOF/GO-600//γ-CD-MOF/GO-600 和 γ-CD-MOF/GO/MG-600 在 5 A g-1 电流密度下经过 5000 次 GCD 循环的长期循环稳定性（插图：γ-CD-MOF/GO/MG-600 和 γ-CD-MOF/GO/MG-600//γ-CD-MOF/GO/MG-600 的 GCD 曲线）：最后循环记录的 γ-CD-MOF/GO/MG-600//γ-CD-MOF/GO/MG-600 的 GCD 曲线）。
小结
综上所述，本研究重点介绍了超快、低成本、简便的CD-MOF/GO合成方法。在吸水性研究和 DFT 计算的支持下，γ-CD-MOF/GO 的卓越性能归因于 CD 的疏水纳米空腔和 GOs 的丰富含 O 功能基团之间的协同效应对 MG 的选择性吸附。作为可持续生产的证明，CD-MOF/GO 衍生多孔碳的对称超级电容器也已组装完成，在 1 A g-1 的条件下可提供 111.3 F g-1 的良好电容。这项工作为探索新的CD框架材料的选择性吸附提供了深刻的指导，有利于染料废水处理和能量存储的发展。
文献：https://doi.org/10.1002/advs.202304062
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