双核铁肟硼酸基多孔金属有机聚合物的合成、结构及其电催化析氧性能

摘要

采用氯化亚铁、2,6-二甲酰基-4-甲基苯酚二肟(H3DFMP)和四(4-硼酸基苯基)甲烷(TBPM),通过一步配位作用和硼酸酯化脱水聚合反应,合成了一例含金属的三维多孔有机聚合物(Fe2-POP).Fe2-POP是以双核亚铁配位H3DFMP的直线单元与TBPM的四面体单元连接而成的具有三维金刚石结构的多孔有机聚合物.对模型化合物的X射线单晶衍射分析验证了双核亚铁配合物单元的结构特征.红外光谱和固体核磁表征证明了Fe2-POP中C=N和B—O键的形成.Fe2-POP具有较高的比表面积(510 m2·g-1)和均一的孔径(0.6～0.8 nm).X射线光电子能谱表明了Fe2-POP中二价铁的存在.扫描电子显微镜和透射电子显微镜显示该聚合物是由50～100 nm的球形颗粒组成.电化学测试表明,Fe2-POP展现出了优异的电催化析氧性能,在10 mA·cm-2电流密度下所需析氧反应过电位仅为258 mV,Tafel斜率为71.0 mV·dec-1.