近日,我校柔性电子(未来技术)学院霍峰蔚教授、张伟娜教授团队报道了一种交联诱导组装策略来构筑MOFs功能膜材料,相关成果“Construction of Metal–Organic Framework Films via Crosslinking-Induced Assembly”发表于Advanced Materials(《先进材料》2022年影响因子:32.086)上。
目前,传统MOFs膜的制备主要通过晶种法、层层自组装、电化学生长和气相沉积法等手段得以实现,但以上方法生长机制主要是通过提供更多均匀的成核位点来优化MOFs的生长过程,从而形成整体的膜状。经研究发现,传统的成膜方法依然存在分离的颗粒晶界、复杂的生长过程和受限的操作环境等限制因素。
针对以上问题,霍峰蔚教授、张伟娜教授团队借助预聚体的概念,成功设计了一种氨基取代的小分子TEA作为调节剂实现MOFs早期生长过程的阻聚,抑制其快速结晶行为,形成具有良好可加工性的MOFs预聚体,随后通过挥发除去调节剂和溶剂分子,实现MOFs预聚体的进一步交联生长,从而获得连续生长的MOFs薄膜。该方法制备的MOFs膜具有表面平整、尺寸大、光学透性和厚度可控等优势,并且成膜过程简单方便可操作性好,可在不同材质和曲率的基底材料生长图层,也可利用模板塑造具有微结构图案或阵列表面的MOFs膜。在成膜过程中,均匀地引入其他功能分子,可用于制备多种复合功能的薄膜。该项工作在认识MOFs生长机制的基础上,进一步发展和丰富了MOFs薄膜的构筑策略,具有良好的研究拓展性。
张伟娜教授、霍峰蔚教授为该论文通讯作者,博士后李红峰为论文第一作者。
原文链接
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202209777
作者:柔性电子(未来技术)学院;审核:安众福