混合バレンスの金属-有機フレームワークにおける電荷移転と大量電子伝導性 Fe ((1,2,3-トリアゾラート) ₂ ((BF₄) _x

科学分野:

• 材料科学
• 電気化学
• 固体化学

背景:

• メタル・オーガニック・フレームワーク (MOF) は,電気化学および電子アプリケーションに希望を示しています.
• MOFの電荷輸送を理解することは,その伝導性を改善するために不可欠です.
• MOFの料金輸送メカニズムに関する現在の知識は限られている.

研究 の 目的:

• 混合バレンスの鉄・トリアゾラートMOFを合成し,特徴づけること.
• 鉄の酸化状態と電気伝導性の関係を調べる
• これらの材料の電荷輸送メカニズムを明らかにする.

主な方法:

• 鉄 (II) トリアゾラートMOF (Fe) のステイキオメトリック化学酸化により,混合値Fe (tri) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub) (sub)
• 粉末X線 difraktion,Mössbauer光譜,および材料の特徴化のためのIR/UV対NIR拡散反射光譜.
• 室温での電気伝導度測定

主要な成果:

• 混合バレンスのFe (tri) ₂ (BF₄) _x (x = 0.09, 0.22, 0.33) を成功裏に分離した.
• 電気伝導性は,鉄酸化レベルによって劇的に増加し,Fe (tri) ₂ (BF₄) _0.33 (8度の増加) に達した.
• 混合バレンスのFe^II/IIIセンター間の間隔電荷伝送に起因する高伝導度,光譜で確認された.

結論:

• 混合バレンスのMOFは,その原材料と比較して,電気伝導性が著しく向上しています.
• チャージ輸送メカニズムは,間隔チャージ転送によって支配されています.
• これらの発見は,電子アプリケーションのための高伝導性MOFの設計のための新しい経路を提供します.