 |
Материалы электронных проводящих металлоорганических структур (EC-MOF) представляют собой новый класс проводящих пористых кристаллических материалов, которые самоорганизуются ионами металлов или металлическими ионными кластерами и органическими лигандами посредством координационных связей. Класс кристаллических материалов с пористостью, селективностью и полупроводниковыми свойствами, EC-MOFs широко используются в качестве активных функциональных компонентов в кристалле нового типа из-за его богатой расчетной кристаллической структуры и регулируемой электронной зонной структуры. Из полевых транзисторов, литиевых батарей, суперконденсаторов, газовых датчиков и других полупроводниковых электрических устройств. Однако большинство заявленных приложений материалов EC-MOFs имеют форму порошка или толстой пленки, огромные Размер частиц и границы зерен ограничивают перенос электронов и видов в электрических устройствах. Хорошо известно, что качество тонких пленок является одним из ключевых детерминантов высокопроизводительных устройств. Жидкофазная эпитаксия по слоям (LbL) Метод является эффективным способом получения пленок с одинаковой толщиной и контролируемых MOF. Однако только некоторые из них имеют специальные вторичные структуры (второй b MOF могут быть получены методом LbL. Управляемый эпитаксиальный рост методом LbL для проводящих пленок EC-MOF до сих пор не сообщался.
При поддержке Национального фонда естественных наук Китая, проекта по разработке исследовательского оборудования Китайской академии наук и основного проекта пограничной науки CAS, исследовательской группы, возглавляемой Сюй Гангом, исследователем Государственной ключевой лаборатории структурной химии Академии наук Китая, Прогресс был достигнут в исследовании прочных пленок и устройств EC-MOF.
Группа помощника исследователя Яо Мингшуй и мастера Лу Сяоцзина, используя метод распыления LbL, впервые подготовили толщину и качество контролируемой пленки EC-MOF на наноразмерный слой. Рост пленки EC-MOFs на основе хорошей химической стабильности гексагональной системы Материал EC-MOF Cu3 (HHTP) 2 (HHTP = 2,3,6,7,10,11-гексагидрокситрифенилен), материал в двухсторонней проводящей структуре Cu-HHTP в направлении ab, образованный вдоль направления оси c Ускоренное скольжение модели ABAB, моделируемой сотовой микропористой структурой, проводимость мембраны до 2 S · m-1. Полученная пленка Cu3 (HHTP) 2 не может обрабатываться только толщиной одного слоя ~ 2 нм, шероховатость поверхности степень<5nm, 同时垂直于基底方向沿[001]方向具有良好结晶取向. 这些优点赋予其在高效电学器件方面巨大的应用潜力, 作为应用实例, 在预制金叉指电极的蓝宝石基片上生长的Cu3(HHTP)2薄膜被直接应用于室温化学电阻型气敏传感器. 实验结果表明, 在室温下, 薄膜越薄, 气体扩散与电荷传输能力越好, 对气体的检测能力越强. 其中20nm厚度的Cu3(HHTP)2薄膜的性能最佳, 100ppm室温电阻变化可达129%, 并对氨气表现出良好的选择性和长期稳定性 (96天后仍保持~90%响应值) . 分析显示, p型响应来源于还原性氨气吸附导致的费米能级提升 (n型掺杂效果) , 载流子浓度下降, 导致电流下降; 高选择性主要源于氨气与Cu位点和配体的强相互作用. 同时, 由于薄膜表面光滑, 且颗粒紧密, 取向堆积, 进一步提升电荷传输和传质能力, 因而比已报道的Cu3(HHTP)2厚膜传感器响应值提升一个数量级以上.
Соответствующие результаты опубликованы в «Немецкой прикладной химии» и были отобраны в качестве обложки текущего периода. Исследовательская работа Kong Road, Nano и Research в академической платформе и другие проблемы и охват.
