Biodegradable metal-organic framework MIL-88A for triboelectric nanogenerator.
Biodegradable metal-organic framework MIL-88A for triboelectric nanogenerator.
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可生物降解的金属有机框架MIL-88A用于落压纳米生成器。
DOI：
10.1016/j.isci.2021.102064
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发表时间：
2021-02-19
期刊：
影响因子：
5.8
通讯作者：
Kim SJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Khandelwal G;Maria Joseph Raj NP;Vivekananthan V;Kim SJ
金属有机骨架材料是一种多功能材料，具有高孔隙率、高比表面积和尺寸可调等独特优势，可以在不改变拓扑结构的情况下进行改性。MOFs的有趣和理想的特性导致了他们对摩擦电纳米发电机的探索。在此，报道了用于TENG的可生物降解的M0 F MIL-88 A（MIL-TENG）。MIL-88 A可以通过在水中配位氯化铁和富马酸来容易地合成，从而提供生态友好的合成。选择各种材料作为MIL-88 A的相对层，以分析摩擦电行为和性能。MIL-TENG的输出趋势为TENGEC < TENGKapton < TENGFEP。MIL-88 A和FEP产生80 V输出电压和2.2 μA输出电流。表面电位测量和电输出趋势表明MIL-88 A对FEP和Kapton的正摩擦电行为。利用生物力学运动和众多的低评级电子通过电容器供电。可生物降解的MIL-88 A作为FEP和Kapton的正极材料MIL-TENG可产生80 V和2.2 μA的输出MIL-TENG可用于生物力学能量收集许多低功率电子设备通过电容器使用MIL-TENG供电无机化学;材料科学;能源材料
Metal-organic frameworks (MOFs) are multifunctional materials with a unique advantage of high porosity and surface area and size tunability and can be modified without altering the topology. The interesting and desirable properties of MOFs led to their exploration for the triboelectric nanogenerator. Herein, a biodegradable MOF MIL-88A for TENG (MIL-TENG) is reported. MIL-88A can be easily synthesized by coordinating iron chloride and fumaric acid in water, thus offering eco-friendly synthesis. Various materials are selected as opposite layers to MIL-88A to analyze triboelectric behavior and performance. The MIL-TENG exhibits an output trend of TENGEC < TENGKapton < TENGFEP. The MIL-88A and FEP generated an output voltage of 80 V and an output current of 2.2 μA. The surface potential measurement and electrical output trend suggest the positive triboelectric behavior of MIL-88A concerning FEP and Kapton. The utilization of biomechanical motions and numerous low-rating electronics powered via a capacitor are demonstrated. Biodegradable MIL-88A behave as positive material concerning FEP and Kapton MIL-TENG produces an output of 80 V and 2.2 μA MIL-TENG demonstrated for biomechanical energy harvesting Numerous low-power electronics are powered using MIL-TENG via a capacitor Inorganic Chemistry; Materials Science; Energy Materials
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