金屬有機骨架Metal-organic frameworks，MOFs材料，又稱多孔配位聚合物porous coordination polymers，主要是由無機和有機組分，通過自組裝形成的晶態多孔材料。金屬有機骨架MOFs，呈現高比表面積、超高孔隙率、優異的熱穩定性和化學穩定性，以及化學和結構修飾的巨大潛力，使其具有廣泛的應用前景。然而，金屬有機骨架材料，低導電性意味着，並不適用於電化學應用。
幸運的是，金屬有機骨架MOFs直接碳化，會產生有機單元的碳原子重排成碳原子網絡，這意味着產物可以呈現有用的導電性水平。沸石咪唑酯骨架zeolitic imidazolate framework（ZIF）型金屬有機骨架MOFs，特別是ZIF-8的直接碳化，已經成功地拓寬了金屬有機骨架MOFs的可能應用範圍，包括可用於，例如能量儲存、能量轉換、電化學生物傳感器和鹽水電容去離子的電化學反應。
近日，澳大利亞 昆士蘭大學(The University of Queensland)，在Nature Protocols上發文，首次提出了合成高質量ZIF-8及其修飾形式的空心ZIF-8、核殼ZIF-8@ZIF-67和ZIF-8@介結構聚多巴胺的詳細方案。
通常，沸石咪唑酯骨架ZIF-8合成，需要27小時才能完成，隨後納米結構構建過程，會產生空心ZIF-8、ZIF-8@ZIF-67和ZIF-8@MPDA分別需要6、14和30小時。直接碳化過程耗時12h。所得納米多孔碳，適用於電化學應用，特別是作為超級電容器材料。
圖1: 三電極電池配置。
圖2: 沸石咪唑酯骨架zeolitic imidazolate framework，ZIF-8的合成及其碳化。
圖3: 中空沸石咪唑酯骨架Hollow HZIF-8合成及其碳化。
圖4: 核殼ZIF-8@ZIF-67合成及其碳化。
圖5: 產物直接碳化和電子顯微鏡圖像。
圖6: ZIF-8的mPDA塗層。
圖7: 在不同碳化溫度下，納米多孔碳nanoporous carbons，NPC物理和電化學特性。
圖8: 納米多孔碳NPC和HNPC物理和電化學特性。
圖9: NC，GC和NC@GCS物理和電化學特性。
圖10: NPC，HPC-2.5和HPC-5.0物理和電化學特性。
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