8 月 11 日消息，浙江大學研究團隊研發(fā)了一種全新的褶皺 MOF（金屬有機框架）薄膜，為這類材料在分離膜、柔性電子等領域的集成應用開辟了新的路線，相關研究成果發(fā)表在《科學》（Science）上。

MOF 是一類新興的多孔晶體材料，在氣體存儲、分離、催化、傳感、生物醫(yī)學等領域具有廣泛的應用前景。然而，MOF 粉末難溶難熔、薄膜又硬又脆，使這類材料成型加工極為困難，以往一直是阻礙這類材料集成應用的瓶頸。

研究團隊突破了上述難題 —— 讓 MOF 薄膜形成“皺褶”結構，在大大增加其活性表面的同時還可以賦予其出色的形變能力。

▲制備具有圖靈圖案的褶皺 MOF 薄膜的限域界面合成方法

研究團隊采用了一種基于“圖靈機制”的方法，研究團隊通過改變反應試劑的濃度、聚合物覆蓋層的厚度，制備出 5 類 13 種圖靈圖案，獲得了形貌可調的具有皺褶結構的金屬有機框架化合物薄膜。

▲通過“反應-擴散”調控在褶皺 MOF 薄膜中獲得形態(tài)各異的圖靈圖案

經(jīng)實驗測試，普通的金屬有機框架化合物薄膜能夠承受的應變常常不超過 0.3%，引入褶皺結構后能夠承受高達 53.2% 的應變而不被破壞并且能像貼紙一樣在有機玻璃、多孔陶瓷、金屬電極等多種基底之間轉移。

▲褶皺 MOF 薄膜可靈活轉移至各類基材實現(xiàn)“即插即用”

通過這種靈活轉移的加工方式，研究團隊制備出了基于 MOF 材料的氣體分離膜，實現(xiàn)了氫氣 / 二氧化碳的高效分離。此外，他們還將褶皺 MOF 薄膜轉移到柔性電極上，制造出可彎曲的濕度傳感器。

研究團隊表示：“這項研究為 MOF 薄膜材料提出了一種新的結構形態(tài)，實現(xiàn)了薄膜制造過程與功能化集成的解耦，賦予了這類材料更具想象空間的應用方式，希望我們的研究可以助力低碳化工、可穿戴設備、醫(yī)療健康等領域的發(fā)展。”

附論文鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn8168

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