具有不同几何结构的MOFs合成能够展现出新颖并且独特的性质,因此得到人们的广泛关注。目前人们虽然在构造规则多面体MOFs单晶的相关研究取得显著的进展,但是如何创造结构更加复杂、拓扑结构更加精细的纳米结构仍然是没有充分探索的领域。
有鉴于此,复旦大学李晓民教授等提出一种精细的位点特异性各向异性组装与蚀刻协同调控方法,制备了一系列多级MOF纳米杂化体和单晶MOFs。
本文要点:
(1)
这种方法能够制备得到多种多样拓扑结构的ZIF-8&mSiO2纳米杂化材料,以及衍生出的具有复杂形态(如六足体、嵌套纳米笼和八足体)的单晶MOF纳米颗粒。我们的方法包括在 ZIF-8纳米立方体的{100}晶面上选择性生长六个mSiO2纳米片,形成立方体形的ZIF-8&mSiO2纳米杂化物,同时蚀刻初始ZIF-8纳米立方体的{110}晶面。
(2)
通过对生长与蚀刻之间的微调和平衡,实现了形态的精确调控,将立方纳米杂化物转变为复杂的六足体纳米杂化物。此外,通过这些杂化物之上的均相或异相MOFs二次外延生长,得到带有六个mSiO2的ZIF-8&mSiO2&MOF复合材料。最后,对mSiO2部分进行选择性碱性蚀刻,得到形貌达到前所未有的复杂性(如六足体、嵌套纳米笼、八足体)的MOF单晶纳米颗粒。
参考文献
Minchao Liu, Zirui Lv, Yao Peng, Yufang Kou, Tiancong Zhao, Hongyue Yu, Jia Jia, Lifei Gao, Cheng Shang, Fan Zhang, Dongyuan Zhao, Xiaomin Li, Unlocking Advanced Architectures of Single-Crystal Metal-Organic Frameworks, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202423939
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202423939