控制在基底表面以取向方式进行MOF生长,能够用于催化、传感、光学、电子学等领域。
有鉴于此,上海交通大学邱惠斌、复旦大学邓勇辉、上海高等研究院曾高峰等报道发展了一种高柔性纳米刷子,能够在多种多样的基底表面导向精确合成MOF纳米阵列,从而得到多功能MOF材料。
本文要点:
(1)
通过表面活性晶化(surface-initiated living crystallization)驱动自组装,随后通过聚(2-乙烯基吡啶)的配位相互作用捕获金属离子,从而实现了在基底表面通过柔性纳米刷子导向MOF生长。
(2)
通过这种导向生长方法能够快速的异相生长MOF纳米粒子并进一步形成MOF纳米阵列,比如在Si单晶、泡沫Ni、陶瓷管等基底上生长MIL-100(Fe)、HKUST-1、CUT-8(Cu)等。而且,通过这种方法能够简单方便的将金属氧簇、贵金属纳米粒子组装到MOF中,构建具有协同作用的复合结构。
比如,构建修饰H3PMo10V2O40的MIL-100(Fe)纳米阵列,在甲醇的催化氧化反应中,甲醛选择性达到92.8 %。构建修饰Pt纳米粒子的HKUST-1在H2S检测中实现了ppb量级的灵敏度。
参考文献
Wang, S., Xie, W., Wu, P. et al. Soft nanobrush-directed multifunctional MOF nanoarrays. Nat Commun 13, 6673 (2022)
DOI: 10.1038/s41467-022-34512-1
https://www.nature.com/articles/s41467-022-34512-1