Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Metal-organiske ramme nanobånd

Sammenligning af den traditionelle tilgang til fremstilling af bulk MOF-krystal (øverst) og metalhydroxidnanostrukturprækursortilgang til syntese af ultratynde MOF-nanobånd (nederst). Kredit:©Science China Press

Nanostrukturen af ​​metal-organiske rammer (MOF'er) spiller en vigtig rolle i forskellige applikationer, da forskellige nanostrukturer normalt udviser forskellige egenskaber og funktioner. I dette arbejde, forfatterne rapporterede fremstillingen af ​​ultratynde MOF nanobånd ved at bruge metalhydroxidnanostrukturer som forstadier. Vigtigt, denne generelle metode kan bruges til at syntetisere forskellige slags ultratynde MOF nanobånd. De som fremstillede ultratynde nanobånd er blevet brugt til DNA-detektion, udviser fremragende følsomhed og selektivitet.

Metal-organiske rammer (MOF'er) har tiltrukket sig stor opmærksomhed i de sidste årtier på grund af deres mange mærkbare funktioner, såsom store overflader, højt ordnede porer, justerbare strukturer og unikke funktioner, hvilket gør dem lovende til mange applikationer. Strukturkonstruktionen af ​​MOF'er på nanometerskala er afgørende for at tilpasse MOF'er til specifikke applikationer.

Blandt forskellige nanostrukturer, ultratynde nanobånd (NRB'er) viser store potentialer i både grundlæggende undersøgelser og teknologiske anvendelser. Deres unikke egenskaber som høje overflade-til-volumen-forhold, meget aktiv overflade, og høj koncentration af selektivt eksponerede krystalfacetter gør dem i stand til at udvise unikke elektroniske strukturer, mekaniske egenskaber, og fremragende katalytisk effektivitet. Imidlertid, indtil nu, forberedelsen af ​​ultratynde MOF NRB'er er stadig en stor udfordring på grund af de komplicerede nukleerings- og vækstprocesser af MOF'er.

I en ny forskningsartikel offentliggjort i National Science Review , forskerne ved Nanyang Technological University, City University of Hong Kong og Beijing University of Chemical Technology præsenterer en generel metode til at fremstille ultratynde MOF NRB'er ved at bruge metalhydroxidnanostrukturerne som forløbere. De fandt ud af, at metalhydroxidnanostrukturer, der bruges som forstadier, kan regulere væksten af ​​MOF-krystaller ved kontrolleret frigivelse af metalioner fra metalhydroxiderne, som spiller en nøglerolle i syntesen af ​​MOF NRB'er. Vigtigt, den foreslåede metode er enkel, effektiv og alsidig, som kunne bruges til fremstilling af en række ultratynde MOF NRB'er. Som en proof-of-concept ansøgning, de som fremstillede ultratynde NRB'er blev brugt til DNA-detektion, udviser fremragende følsomhed og selektivitet.

Sammensætningen og morfologikarakteriseringerne af ultratynde MOF NRB'er. Kredit:©Science China Press