精確排列雙高分子,MOF鑄型法開啟機能材料開發新路徑

 

刊登日期:2025/9/15
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東京大學開發了一項在金屬有機框架(MOF)中合成2種高分子的新技術。研究團隊透過改變MOF細孔的孔徑與內部性質,成功地選擇性導入不同的高分子,促使疏水性與親水性的高分子交替排列,形成有序的高分子陣列。此技術將可應用於有機太陽電池材料等先進機能性材料的開發。
 
東京大學利用MOF作為高分子聚合的鑄型。研究團隊以銅與5-甲基間苯二甲酸(5-Methylisophthalic Acid)構建MOF,製得具有疏水性大孔與親水性小孔交錯排列的結構。將此MOF浸入於單體溶液中,使其結合至MOF內部後,取出MOF即可引發聚合反應。
 
實驗結果顯示,2種高分子不會混合而可規則排列形成有序陣列。進一步地,若在MOF中預先配置可連接2種高分子的架橋分子,即便MOF被溶解後,高分子的排列仍可保留。一般2種單體混合聚合會形成隨機排列的共聚物,難以實現精確排列。但透過MOF細孔的分子選擇性與空間控制,可實現高精度排列。此項技術解決了有機半導體中對於p型與n型高分子交替排列的需求,將有助於未來多機能材料的開發。

資料來源: https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00756877
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