高质量、高取向、厚度可控的MOF薄膜在应用上具有重要意义。然而,目前它们只在平面衬底上被成功地制造出来。此外,这些MOF 2D薄膜存在曝光面积小、传质慢等缺点。
基于此,中科院福建物构所徐刚研究员报道了通过将TiO2纳米线阵列(NWA)分别浸泡在Cu2+离子和2,3,6,7,10,11六羟基三苯(HHTP)配体的溶液中,在45°C下实现在NWA衬底上逐层(LBL)生长3D MOF薄膜。
文章要点
1)研究人员利用透射电子显微镜(TEM)和粉末X射线衍射(PXRD)研究了Cu-HHTP-3D薄膜的择优取向和受控LBL生长过程。与2D薄膜相比,Cu-HHTP 3D薄膜具有更大的比表面积和更短的电荷和质量传输路径。
2)作为一个典型的应用,将制备的半导体CuHHTP 3D薄膜制成室温化学电阻NH3气体传感器,结果显示,其响应(对1ppm NH3)比相应的2D薄膜提高2.5倍,优化的检测下限(LOD)超过1000倍,响应速度提高2.3倍。
这项工作为生长择优取向的3D MOF薄膜提供了一条可行的途径,为构建先进应用的MOF基异质结构提供了新的视角。
参考文献
Yuan Lin, et al, Layer-by-layer Growth of Preferred-Oriented MOF Thin Film on Nanowire Array for High-Performance Chemiresistive Sensing, Angew. Chem. Int. Ed., 2021
DOI: 10.1002/anie.202111519
https://doi.org/10.1002/anie.202111519