精确高效率的图案化对于MOF集成到微电子学、光子学、传感器等固态器件中非常重要。通过光或者其他辐照方式直接对MOF进行光刻,是具有前景的图案化策略。但是,目前现有的直接光刻技术通常基于辐照导致MOF结构发生无定形化,光刻过程需要打破强共价化学键。因此,需要高能量的辐照源(X射线或者电子束),并且需要大辐照剂量,这难以应用于大规模的图案化技术。
有鉴于此,清华大学张昊副教授等报道一种光照射氟化图案化的策略,能够在温和的UV辐照,对各种各样的ZIF进行图案化。
本文要点:
(1)
当仅使用10 mJ cm-2的UV辐照剂量,将对光敏感的含氟分子与ZIF进行共价键合,并且增强在水体中的稳定性。UV辐照和未辐照区域的ZIF具有水中稳定性产生区别,因此能够以高分辨率(2 μm)在4英寸的晶圆或者柔性载体上光刻。
(2)
图案化的ZIF具有本征的结晶度和多孔性质,同时产生更高的疏水性。因此能够发生水响应的荧光MOF阵列,可以用于传感以及多色信息加密等应用场景。
参考文献
Xiaoli Tian, Wenjun Li, Fu Li, Mingfeng Cai, Yilong Si, Hao Tang, Haifang Li, Hao Zhang, Direct Photopatterning of Zeolitic Imidazolate Frameworks via Photoinduced Fluorination, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202500476
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202500476