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A IT House informou em 11 de agosto que uma equipe de pesquisa da Universidade de Zhejiang desenvolveu um novo filme MOF (estrutura metálica orgânica) enrugado, abrindo um novo caminho para a aplicação integrada deste tipo de material em membranas de separação, eletrônica flexível e outros campos. Relacionado Os resultados da pesquisa foram publicados na Science.

MOF é uma classe emergente de materiais cristalinos porosos com amplas perspectivas de aplicação em armazenamento de gás, separação, catálise, detecção, biomedicina e outros campos. Porém, o pó MOF é insolúvel e refratário, e o filme é duro e quebradiço, tornando extremamente difícil a moldagem e o processamento desse tipo de material.

A equipe de pesquisa superou os problemas acima—— Permitir que o filme MOF forme uma estrutura "rugada" pode aumentar muito sua superfície ativa, ao mesmo tempo que lhe confere excelente capacidade de deformação.

▲ Método de síntese de interface confinada para preparar filmes MOF enrugados com padrões de Turing

A equipe de pesquisa adotou um método baseado no "mecanismo de Turing". Ao alterar a concentração dos reagentes de reação e a espessura da camada de cobertura do polímero, a equipe de pesquisa preparou 13 tipos de padrões de Turing em 5 categorias e obteve um resultado livre de rugas. estrutura com morfologia ajustável estrutura plissada de filmes compostos de estrutura metal-orgânica.

▲ Vários padrões de Turing são obtidos em filmes MOF enrugados por meio do controle de "reação-difusão"

De acordo com testes experimentais, a tensão que os filmes compostos de estrutura orgânica metálica comum podem suportar geralmente não excede 0,3%.Capaz de suportar tensões de até 53,2% sem danosE pode ser transferido entre vários substratos, como vidro orgânico, cerâmica porosa, eletrodos metálicos, etc., como um adesivo.

▲ O filme MOF enrugado pode ser transferido com flexibilidade para vários substratos para obter "plug and play"

Através deste método flexível de processamento de transferência, a equipe de pesquisa preparou uma membrana de separação de gases baseada em materiais MOF.É alcançada uma separação eficiente de hidrogênio/dióxido de carbono.Além disso, eles também transferiram o filme MOF enrugado para um eletrodo flexível,Fabricando um sensor de umidade dobrável.

A equipe de pesquisa declarou: "Este estudo propõe uma nova forma estrutural para materiais de película fina MOF, realiza a dissociação do processo de fabricação de película fina e integração funcional, e fornece a este tipo de materiais métodos de aplicação mais imaginativos. Esperamos que nossa pesquisa possa ajudarIndústria química de baixo carbono、dispositivos vestíveis、saúde médicadesenvolvimento em outros campos. "

IT House anexa link do artigo: https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn8168