Relative populations of the four energy-lowest IPR (isolated-pentagon-rule) isomers of Er@C82 under the high-temperature synthetic conditions are computed using the Gibbs energy based on characteristics from the density functional theory calculations (B3LYP/6-31+G*∼SDD energetics, B3LYP/6-31G*∼SDD entropy). Two leading isomers are predicted - Er@C2v(9)-C82 and Er@Cs(6)-C82. The calculated equilibrium isomeric relative populations agree with available observations. As Er@C82 is one of the metallofullerenes recently used as dopants for improvement of efficiency and stability of perovskite solar cells, the calculations should help in finding rules for further selections of fullerene endohedrals for such new applications in photovoltaics.

Ammonium-ion (NH4+) hybrid supercapacitors are promising energy storage devices due to their low cost, high energy/power supply, and environmental friendliness. However, it remains a grand challenge to engineer electrode materials toward high-efficient NH4+ storage. Herein, we report 1D conjugated metal−organic frameworks (1D c-MOFs) grown on hierarchical porous carbon nanofibers (HPCNFs), representing an attractive NH4+ host material that enables fast diffusion kinetics. Featuring high electrical conductivity, hierarchical porous structure, and dense active sites, the HPCNFs embedded with Ni-BTA (BTA = 1,2,4,5-benzenetetramine) c-MOF composite (denoted as HPCNFs@Ni-BTA) delivers an ultrahigh specific capacitance of 678.5 F g−1 at 0.5 A g−1 and an outstanding rate capability (220.1 F g−1 at 10 A g−1). Experimental analyses and theoretical calculations confirm that, strong NH4+ adsorption capability comes from the reversible redox reaction occurred at NiN4 linkages between the C=N and C−N bonds. By coupling HPCNFs@Ni-BTA anode with HPCNFs cathode, the NH4+ full device outputs a high specific capacitance of 156 F g−1 at 0.3 A g−1 and a remarkable energy density of 48.8 Wh kg−1, outperforming most recently reported aqueous supercapacitors. This work provides an exciting strategy for designing advanced functional electrodes for the next-generation energy applications.

Herein, a biomimetic hierarchical porous high entropy alloy (BHP-HEA) is prepared by a strategy combining selective laser melting and selective phase dissolution. It exhibited excellent seawater splitting performance, which only needs a low potential of 1.53 V to realize a current density of 100 mA cm

Open AccessCCS ChemistryCOMMUNICATIONS30 Jun 2024Three-Dimensional Interlocked Crystalline Frameworks for Photocatalytic CO2 Conversion Wei Zhou, Mengqian Xu, Xiao Wang, Xu Fang, Xi Chen, Qingkun Kong, Ruiling Zhang, Lei Sun, Liyuan Zhao, Xing Lu, Wei-Qiao Deng and Chengcheng Liu Wei Zhou , Mengqian Xu , Xiao Wang , Xu Fang , Xi Chen , Qingkun Kong , Ruiling Zhang , Lei Sun , Liyuan Zhao , Xing Lu , Wei-Qiao Deng and Chengcheng Liu https://doi.org/10.31635/ccschem.024.202404171 SectionsSupplemental MaterialAboutPDF ToolsAdd to favoritesDownload CitationsTrack Citations ShareFacebookTwitterLinked InEmail Three-dimensional interlocking frameworks are attracting increasing research attention owing to their intriguing mechanical properties, large surface area and rich open sites. This study entailed the first use of tuning solvents to realize the synthesis of metal-organic frameworks (MOFs) and metallosalen-based covalent-organic frameworks (COFs) with similar three-dimensional interlocked structures from the same precursors. These interlocking crystalline frameworks are efficient catalysts for CO2 photoreduction. The study is the first to investigate the impact of differences in the metal coordination environment within structurally similar COFs and MOFs on CO2 photoreduction activity. Among the materials tested, the photocatalytic performance of the M-N2O4-MOFs (M = Zn, Co, and Ni) was found to be superior to that of their M-N2O2-COF counterparts. Notably, the Ni-N2O4-MOF achieved a CO production rate of 3.96 mmol g−1 h−1 and a CO selectivity of 93.7%. In contrast, the Ni-N2O2-COF exhibited a production rate of only 0.64 mmol g−1 h−1 with a 61.1% CO selectivity. Furthermore, a descriptor for the CO evolution rate was derived from the conduction band minimum and the reaction energy of the rate-determining step, which are two key factors influencing photocatalytic activity. This study opens new avenues for employing interlocking crystalline frameworks in the efficient photoreduction of CO2. Download figure Download PowerPoint Previous articleNext article FiguresReferencesRelatedDetails Issue AssignmentNot Yet AssignedSupporting Information Copyright & Permissions© 2024 Chinese Chemical Society Downloaded 0 times PDF downloadLoading ...

The utilization of bifunctional ligands, specifically pyridine carboxylic acids, endowed with dual coordination sites, has been instrumental in the assembly of polymer materials. The ambidentate characteristics of these ligands play...

We report herein an efficient, transition metal-free protocol for synthesizing polyfluoroaryl sulfides using cheap and odorless sulfur reagents, specifically thiourea and potassium thioacetate. A key advancement in this method is...

Surface ligands play crucial roles in modifying the properties of metal nanoclusters and stabilizing atomically precise structures, and also serve as vital linkers for constructing cluster-based coordination polymers. In this study, we present the results of the solvothermal synthesis of eight novel copper alkynyl clusters incorporating pyridine ligands using a one-pot method. The resulting compounds underwent characterization through elemental analysis, Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy, powder X-ray diffraction (PXRD), and single-crystal X-ray diffraction (SCXRD). Our observations revealed that distinct pyridine ligands with varying lengths and coordination sites exert significant influence on the structure and dimensionality of the clusters. The structural diversity of these clusters led to the formation of one-dimensional (1D), two-dimensional (2D), or dimer arrangements linked by seven pyridine bridging ligands. Remarkably, these complexes exhibited unique UV–vis absorption and photoluminescence properties, which were influenced by the specific bridging ligand and structural framework. Furthermore, density functional theory (DFT) calculations demonstrated the capability of the conjugated system in the pyridine ligand to impact the band gap of clusters. This study not only unveils the inherent structural diversity in coordination polymers based on copper alkynyl clusters but also offers valuable insights into harnessing ligand engineering for structural and property modulation.

The central molecular zone (CMZ) of our Galaxy exhibits widespread emission from SiO and various complex organic molecules (COMs), yet the exact origin of such emission is uncertain. Here we report the discovery of a unique class of long ($>$0.5 pc) and narrow ($<$0.03 pc) filaments in the emission of SiO 5--4 and eight additional molecular lines, including several COMs, in our ALMA 1.3 mm spectral line observations toward two massive molecular clouds in the CMZ, which we name as slim filaments. However, these filaments are not detected in the 1.3 mm continuum at the 5σ level. Their line-of-sight velocities are coherent and inconsistent with being outflows. The column densities and relative abundances of the detected molecules are statistically similar to those in protostellar outflows but different from those in dense cores within the same clouds. Turbulent pressure in these filaments dominates over self gravity and leads to hydrostatic inequilibrium, indicating that they are a different class of objects than the dense gas filaments in dynamical equilibrium ubiquitously found in nearby molecular clouds. We argue that these newly detected slim filaments are associated with parsec-scale shocks, likely arising from dynamic interactions between shock waves and molecular clouds. The dissipation of the slim filaments may replenish SiO and COMs in the interstellar medium and lead to their widespread emission in the CMZ.