中山大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授潘梅團(tuán)隊(duì)利用氨基功能化配體與鈣鹽組裝，得到一種新穎的二維層狀Ca-MOF。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《自然—通訊》。

近年來，超薄二維材料備受關(guān)注。超薄二維MOF由金屬離子與有機(jī)配體通過配位鍵連接而成，且其厚度僅有幾到幾十個(gè)金屬—有機(jī)配位層，使得這類材料在保留金屬—有機(jī)框架結(jié)構(gòu)多樣性和可控性等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)具有二維材料的特殊性質(zhì)，有望成為新型功能納米材料而實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

研究人員得到的這種二維層狀Ca-MOF，通過連接金屬—有機(jī)層上懸掛配位的DMF分子，進(jìn)一步形成了“范德華MOF”多層結(jié)構(gòu)，它能實(shí)現(xiàn)層內(nèi)穩(wěn)態(tài)和層間動(dòng)態(tài)的有效平衡，并存在具有半導(dǎo)體發(fā)光特性的層間激子發(fā)光和層內(nèi)激基締合物發(fā)光的雙通道發(fā)射。研究人員還實(shí)現(xiàn)了配位的DMF分子與溶劑或空氣中水分子的可逆動(dòng)態(tài)置換，由此打斷原來的配位多層結(jié)構(gòu)。伴隨剝離和形貌轉(zhuǎn)換過程中配位多層結(jié)構(gòu)的不斷層離，基于層間的激子發(fā)射被逐漸削弱。

該研究發(fā)展了二維MOF設(shè)計(jì)和利用的新概念，將“自下而上”的金屬—有機(jī)配位組裝與“自上而下”的后合成形貌加工調(diào)控相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了超薄二維MOF的簡(jiǎn)便、綠色、宏量制備的新方法，并為光學(xué)存儲(chǔ)器等應(yīng)用建立了元器件模型。