近日，我校首次报道一类具有双螺旋金属链结构的金属有机框架材料，研究发现该类材料具有优异的摩擦纳米发电性能，为高输出性能摩擦纳米发电体系在自供电防腐领域的应用提供了可靠选择。相关成果以“A Double-Helix Metal-Chain Metal-Organic Framework as a High-Output Triboelectric Nanogenerator Material for Self-Powered Anticorrosion”为题发表在世界化学顶级期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》上（影响因子16.823），这是我校首次以第一单位在该期刊上发表论文，先进材料研究中心青年教师邵志超博士为该论文第一作者，米立伟教授和郑州大学侯红卫教授为通讯作者。

图一 双螺旋金属链有机框架结构图

随着化石能源危机的加剧，将摩擦起电效应与静电感应相结合的摩擦纳米发电机（TENG）因其将机械能转化为电能的潜力而受到青睐，发展稳定高效的MOF基摩擦电活性材料可以促进电荷的获取/损失来调节TENG的输出。我校研发团队将生物结构中常见的双螺旋结构作为节点设计合成了一例具有网格结构的双螺旋金属链有机骨架（ZUT-8），并利用溶剂辅助的配体交换过程能够制备具有不同共轭程度的框架材料。测试表明，随着连接器的共轭程度增加，摩擦发电输出性能逐渐增强。在5Hz频率下，电荷密度和功率密度为113.91 μCm^-2和2217.18 MWm^-2。该研究为构建双螺旋金属链的MOF材料提供技术支持，并将促进其在自供电电化学阴极保护中的开发应用。

图二 双螺旋金属链有机框架材料构建的摩擦纳米发电机在自供电防腐中的应用。

该研究工作受到了国家自然科学基金、中原科技创新领军人才计划、中原工学院青年骨干教师培养计划、中原工学院自然科学基金等项目的支持。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202208994

《Angew. Chem. Int. Ed.》是综合化学领域的世界顶级学术期刊，2022年影响因子16.823，收录的文章主要分布在有机化学、生命有机化学、材料学、高分子化学等领域，注重科研成果的原创性、重要性、惊奇性，内容的通俗性以及科学的正确性，在全球具有强大的学术影响力。