中国科学院福建物质结构研究所徐刚

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徐刚，男，1981年6月生，博士，中国科学院福建物质结构研究所研究员。2003年在华侨大学获得学士学位。2008年在中科院福建物质结构研究所获得博士学位。2008年10月起先后在香港城市大学，德国雷根斯堡大学（洪堡学者），日本京都大学（JSPS特别研究员）从事博士后研究工作。2013年11月以高层次人才引进到物构所工作，任研究员，课题组长。迄今已在Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.等国内外刊物上发表SCI收录论文近40篇。作为负责人曾承担了福建省青年人才项目和中科院知识创新工程青年人才领域前沿项目等。


姓    名:徐刚        
性    别:男
职    务:无        
职    称:研究员
通讯地址:福州市杨桥西路155号
邮政编码:350002        
Email: gxu@fjirsm.ac.cn　　 TEL: 0591-87713536   

研究领域：
配位化学、表面结构和表面材料、薄膜制备、光电传感器和存储器等。

论文：

• Yanzhou Li, Xiaoming Jiang, Zhihua Fu, Qingqing Huang, Guan-E. Wang, Wei-Hua Deng, Chen Wang, Zhenzhu Li, Wanjian Yin, Banglin Chen, Gang Xu* Coordination assembly of 2D ordered organic metal chalcogenides with widely tunable electronic band gaps Nat. Commun. 2020, 11, 261
• Ming-Shui Yao, Jing-Wei Xiu, Qing-Qing Huang, Wen-Hua Li, Wei-Wei Wu, Ai-Qian Wu, Lin-An Cao, Wei-Hua Deng, Guan-E Wang, and Gang Xu*Van der Waals Heterostructured MOF-on-MOF Thin Films: Cascading Functionality to Realize Advanced Chemiresistive Sensing Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 14915
• Tian, Fei Pei, Mingshui Yao, Zhihua Fu, Lele Lin, Guodong Wu, Gang Xu*, Hiroshi Kitagawa, Xiaoliang Fang*Ultrathin MOF nanosheet assembled highly oriented microporous membrane as an interlayer for lithium-sulfur batteries Energy Storage Materials, 2019, 21, 14-21
• Ying Zang, Fei Pei, Jia-Hong Huang, Zhi-Hua Fu, Gang Xu* and Xiao-Liang Fang* Large-Area Preparation of Crack-Free Crystalline Microporous Conductive Membrane to Upgrade High Energy Lithium–Sulfur Batteries Adv. Energy Mater. 2018, 1802052
• Ming-Shui Yao, Xiao-Jing Lv, Zhi-Hua Fu, Wen-Hua Li, Wei-Hua Deng, Guo-Dong Wu, and Gang Xu* Layer-by-Layer Assembled Conductive MOF Nanofilms for Room Temperature Chemiresistive Sensing Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 16510 –16514. Guodong Wu, Jiahong Huang, Ying Zang, Jun He,* and Gang Xu* Porous Field-Effect Transistors Based on a Semiconductive Metal？Organic Framework J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 1360-1363
• Wen-Hua Li, Kui Ding, Han-Rui Tian, Ming-Shui Yao, Bhaskar Nath, Wei-Hua Deng, Yaobing Wang,* and Gang Xu* Conductive Metal–Organic Framework Nanowire Array Electrodes for High-Performance Solid-State Supercapacitors Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1702067
• Hong Zhong, Zhihua Fu, Jared M. Taylor, Gang Xu* and Ruihu Wang* Inorganic Acid-Impregnated Covalent Organic Gels as High-Performance Proton-Conductive Materials at Subzero Temperatures Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1701465
• Ming-Shui Yao, Wen-Xiang Tang, Guan-E Wang, Bhaskar Nath, and Gang Xu* MOF Thin Film Coated Metal Oxide Nanowire Array: Significantly Improved Chemiresistor Sensor Performance Adv. Mater. 2016, 28, 5229–5234
• Guan-E Wang, Gang Xu,* Bin-Wen Liu, Ming-Sheng Wang, and Guo-Cong Guo* Semiconductive Nanotube Array Constructed from Giant [PbII18I54(I2)9] Wheel Clusters Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 514 –518
  

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导电MOF材料薄膜与器件

Conductive MOFs and thin film devices

徐刚

中国科学院福建物质结构研究所 结构化学国家重点实验室 福建 福州 350002

gxu@fjirsm.ac.cn

近年来，晶态多孔导电材料，如金属有机框架材料（MOFs），由于其规则有序的孔道，巨大的比表面积，可设计的晶体结构等特点，在气体存储和分离，光致发光，磁性，催化等领域吸引了大量研究人员的关注。这类材料在电学器件上的应用是一个新兴的研究领域，但亟需解决高质量薄膜制备上的难题。通过“模块组装法”、“真空辅助抽滤法”和“界面限定生长”等方法我们成功制备了晶态的，取向的，致密且表面光滑的高质量MOF薄膜材料，并首次开展了MOF薄膜材料在化学电阻气敏传感器(Sensor)[1]和场效应晶体管(FET)[2]，电化学能源存储器件[3]等上的应用基础研究。

关键词：金属有机框架；导电多孔材料；电学器件；多孔场效应晶体管；气敏传感器

参考文献：

【1】      Yao M.-S.; Tang W.-X.; Wang G.-E; NathB.; Xu G.* Adv. Mater. 2016, 28,5229；YaoM-S, Lv X-J, Fu Z-H, Li W-H, Deng W-H, Wu G-D, Xu G.*Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 16510

【2】      W G.-D.; Huang J.-H.; Zan, Y.; He J.*;Xu G.* J. Am. Chem. Soc. 2017, 139,1360.

【3】      Li W.-H.; Ding K.; Tian H.-R.; YaoM.-S.; Nath B.; Deng W.-H.; Wang Y.-B*; Xu G. * Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1702067；ZangY.; Pei F.; Huang J-H, Fu Z-H, Fang X-L*, Xu G.* Adv. Energy. Mater. Doi:10.1002/aenm.201802052

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中国科学院福建物质结构研究所徐刚研究员和京都大学姚明水等利用层层自组装液相外延法制备了HITP(2,3,6,7,10,11-六氨基三亚苯)掺杂的Cu3HHTP2(HHTP=2,3,6,7,10,11-六羟基三亚苯)双配体导电MOF薄膜基化学电阻型气体传感器。由于HHTP和HITP具有相似的分子结构，二者各自与铜离子配位形成的配位框架结构晶格失配度小，因此这种具有不同功能基元的配体掺杂合成双配体导电薄膜的方式得以顺利实现。Cu3HHTP2 是p型半导体，经UPS测试证实，半导体薄膜的费米能级随HITP掺杂量的增加而上移，是典型的n型掺杂效应。AFM表征显示随着HITP掺杂浓度的提高，薄膜厚度逐渐增加，厚度范围为20-70 nm之间，薄膜连续致密。当HITP掺杂浓度≧1.0mol.%时，气体响应时间tres<1分钟，气体恢复时间trec<10分钟；当掺杂浓度为10.0 mol.%时，苯对氨气、三乙胺对氨气的选择性 (S = Rgas /RNH3)提高了220%以上。

Ai-Qian Wu, Wen-Qing Wang, Hong-Bin Zhan, Lin-An Cao, Xiao-Liang Ye, Jia-Jia Zheng, Pendyala Naresh Kumar, Kashi Chiranjeevulu, Wei-Hua Deng, Guan-E Wang, Ming-Shui Yao* & Gang Xu*. Layer-by-layer assembled dual-ligand conductive MOF nano-films with modulated chemiresistive sensitivity and selectivity. Nano Research https://doi.org/10.1007/s12274-020-2823-8.