En ny teknik til fremstilling af spændende metaloxidskeletter

Metal oxid rammer, eller MOF'er, er solide materialer, der kan opføre sig som ultrafine svampe. Hulrummene i svampen er af nanostørrelse - omtrent på størrelse med individuelle molekyler. At være opbygget af sådanne hulrum eller porer af passende størrelse giver dem et enormt overfladeareal til at absorbere og transportere forskellige molekyler og kemikalier, med høj effektivitet. Det betyder, at MOF'er er attraktive materialer til gaslagring, rensende kemikalier, og levering af medicin.

Forskere ved Aalto University School of Chemical Engineering / Institut for Kemi og Materialevidenskab er interesserede i at lave MOF'er, der kan få deres evne til at absorbere kemikalier tændt og slukket ved at skinne lys på dem. Dette skyldes, at man kan gøre noget ved at skinne lys uden at skulle have kontakt med MOF, og ville være billigere og mere effektive end nuværende metoder, der er afhængige af temperatur eller tryk.

For at opnå dette, de har produceret tynde film af et MOF-materiale, der er sammensat af specifikke UV-lys aktive organiske arter. Disse arter ændrer deres molekylære form, når lys skinner på dem. På atomær skala, MOF'er er lavet af metalatomer forbundet med organiske linkermolekyler. Forskerne ved Aalto brugte et linkermolekyle, der skifter fra at være typisk fladt til at være buet, når der skinner ultraviolet lys på det.

Forskerne har allerede vist, at dette nye MOF -materiale kan fås til at absorbere og frigive gasformige vandmolekyler på kommando ved at skinne et UV -lys på det, og håbet er, at dette nye materiale, de har opfundet, kan bruges til avancerede applikationer i fremtiden.

"Vi tror på, at sådanne kontrolindlejrede hybridmaterialer kan åbne spændende nye horisonter i design af nye funktionelle nanoenheder, " siger ph.d.-kandidat Aida Khayyami fra Aalto CHEM.

Den metode, de har brugt til at lave det nye MOF -materiale, er også af stor interesse, "Den stærkt fremkommende atomare/molekylære lagaflejring eller kombinerede ALD/MLD-teknik giver os en elegant måde at bygge sådanne funktionelle metalorganiske materialer med kontrol på atomniveau, " siger professor Maarit Karppinen. "Dette er en ny retning for den konventionelle ALD tyndfilmsteknologi, og vores forskningsgruppe i Aalto er en af ​​forløberne på dette felt."

Undersøgelsen blev for nylig offentliggjort i Angewandte Chemie .