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IT House ha riferito l'11 agosto che un gruppo di ricerca dell'Università di Zhejiang ha sviluppato una nuova pellicola MOF (struttura metallica organica) rugosa, aprendo una nuova strada per l'applicazione integrata di questo tipo di materiale nelle membrane di separazione, nell'elettronica flessibile e in altri campi. Correlato I risultati della ricerca sono stati pubblicati su Science.

MOF è una classe emergente di materiali cristallini porosi con ampie prospettive di applicazione nello stoccaggio, nella separazione, nella catalisi, nel rilevamento, nella biomedicina e in altri campi del gas. Tuttavia, la polvere MOF è insolubile e refrattaria e la pellicola è dura e fragile, rendendo estremamente difficile lo stampaggio e la lavorazione di questo tipo di materiale. In passato, ha rappresentato un collo di bottiglia che ostacolava l'applicazione integrata di questo tipo di materiale.

Il gruppo di ricerca ha risolto i problemi di cui sopra—— Permettere al film MOF di formare una struttura "grinzante" può aumentare notevolmente la sua superficie attiva conferendogli allo stesso tempo un'eccellente capacità di deformazione.

▲Metodo di sintesi dell'interfaccia confinata per preparare film MOF rugosi con modelli di Turing

Il gruppo di ricerca ha adottato un metodo basato sul "meccanismo di Turing". Modificando la concentrazione dei reagenti di reazione e lo spessore dello strato di rivestimento polimerico, il gruppo di ricerca ha preparato 13 tipi di modelli di Turing in 5 categorie e ha ottenuto una struttura rugosa con morfologia regolabile. Struttura pieghettata di film compositi con struttura metallo-organica.

▲Vari modelli di Turing sono ottenuti in film MOF rugosi attraverso il controllo di "reazione-diffusione".

Secondo test sperimentali, la deformazione che le normali pellicole composte da struttura metallo-organica possono sopportare spesso non è superiore allo 0,3%. Dopo l'introduzione della struttura rugosa,In grado di sopportare sollecitazioni fino al 53,2% senza danniE può essere trasferito tra vari substrati come vetro organico, ceramica porosa, elettrodi metallici, ecc. come un adesivo.

▲ La pellicola MOF spiegazzata può essere trasferita in modo flessibile su vari substrati per ottenere "plug and play"

Attraverso questo metodo di elaborazione di trasferimento flessibile, il gruppo di ricerca ha preparato una membrana per la separazione del gas basata su materiali MOF.Si ottiene un'efficiente separazione dell'idrogeno/anidride carbonica.Inoltre, hanno anche trasferito la pellicola MOF spiegazzata su un elettrodo flessibile,Realizzazione di un sensore di umidità pieghevole.

Il gruppo di ricerca ha dichiarato: "Questo studio propone una nuova forma strutturale per i materiali a film sottile MOF, realizza il disaccoppiamento tra il processo di produzione del film sottile e l'integrazione funzionale e offre a questo tipo di materiali metodi di applicazione più fantasiosi. Ci auguriamo che la nostra ricerca possa aiutareIndustria chimica a basso tenore di carbonio、dispositivi indossabili、salute medicasviluppo in altri campi. "

IT House allega il link al documento: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn8168