具有不同幾何結構的MOFs合成能夠展現出新穎并且獨特的性質,因此得到人們的廣泛關注。目前人們雖然在構造規則多面體MOFs單晶的相關研究取得顯著的進展,但是如何創造結構更加復雜、拓撲結構更加精細的納米結構仍然是沒有充分探索的領域。
有鑒于此,復旦大學李曉民教授等提出一種精細的位點特異性各向異性組裝與蝕刻協同調控方法,制備了一系列多級MOF納米雜化體和單晶MOFs。
本文要點:
(1)
這種方法能夠制備得到多種多樣拓撲結構的ZIF-8&mSiO2納米雜化材料,以及衍生出的具有復雜形態(如六足體、嵌套納米籠和八足體)的單晶MOF納米顆粒。我們的方法包括在 ZIF-8納米立方體的{100}晶面上選擇性生長六個mSiO2納米片,形成立方體形的ZIF-8&mSiO2納米雜化物,同時蝕刻初始ZIF-8納米立方體的{110}晶面。
(2)
通過對生長與蝕刻之間的微調和平衡,實現了形態的精確調控,將立方納米雜化物轉變為復雜的六足體納米雜化物。此外,通過這些雜化物之上的均相或異相MOFs二次外延生長,得到帶有六個mSiO2的ZIF-8&mSiO2&MOF復合材料。最后,對mSiO2部分進行選擇性堿性蝕刻,得到形貌達到前所未有的復雜性(如六足體、嵌套納米籠、八足體)的MOF單晶納米顆粒。
參考文獻
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