交互浸漬於溶液即可在塑膠表面製作出MOF薄膜

 

刊登日期:2020/12/9
  • 字級

日本東北大學與岩手大學、高輝度光科學研究中心(JASRI)共同開發了一項可在丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)等高分子材料的表面,簡便地製作出金屬有機框架材料(MOF)薄膜的手法。不需龐大的製造裝置,僅需將高分子的板狀基材交互浸漬於2種MOF原料溶液,就能製作出MOF薄膜。

目前MOF大多是將含有金屬離子與有機分子的2種溶液直接混合後取得粉末,但此手法適合簡便且大量MOF粉末的合成,難以用於製作薄膜。研究團隊為了得到高分子薄膜而關注到交互吸附法,並利用此手法嘗試製作MOF薄膜。

交互吸附法係將基板交互浸漬於2種不同種類的溶液,可在基板表面連續製作出分子等級之極薄薄膜。在本研究中,採用了金屬離子溶液與有機分子溶液,基板材料則選用了4種家庭中也會使用的一般高分子材料,將基板交互浸漬於2種溶液後,製作出MOF薄膜。

研究團隊利用放射光設施SPring-8對取得之MOF薄膜構造進行分析,結果顯示,隨著高分子材料的極性的不同,可取得不同構造的MOF薄膜。具體而言,在極性低的聚苯乙烯(PS)表面不易生成MOF膜,而在極性高的丙烯酸樹脂、聚乙烯醇(PVA)、尼龍等的表面,MOF薄膜則呈現規則性的成長。

利用此手法可以取得MOF薄膜,未來可望應用於電子機能元件的開發。研究團隊也實際將MOF薄膜做為活性層置入電阻變化開關內,並成功地使其動作。今後研究團隊將就MOF薄膜的成長原理進行更進一步的分析,並著手展開電子元件方面的應用研究。


資料來源: https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2020/11/press20201104-02-mof.html
分享