能从沙漠提水 浙大研发全新褶皱MOF薄膜 不再一掰就碎

本站8月9日消息，金属有机框架材料（MOF，Metal-Organic Framework），化学界将其称之为革命性的突破。该框架可以吸收水分子，能从沙漠空气中提取水。

这种新兴的多孔晶体材料，在气体存储、分离、催化、传感、生物医学等领域具有广泛的应用前景。

然而，MOF粉末难溶难熔、薄膜又硬又脆，一拉就断、一掰就碎，使这类材料成型加工极为困难，以往一直是阻碍这类材料集成应用的瓶颈。

浙江大学化学工程与生物工程学院赵俊杰研究团队提出了一种全新的褶皱MOF薄膜，突破了上述难题。

团队构建了限域界面合成的方法，通过“反应-扩散”控制，获得了含有多种图灵图案的褶皱MOF薄膜。

褶皱MOF薄膜可灵活转移至各类基材实现“即插即用”

此举赋予了薄膜出色的柔韧性，使其能够承受高达53.2%的应变而不被破坏。而MOF本体能够承受的应变常常不超过0.3%。

褶皱MOF薄膜优异的力学性能使得MOF材料能像“贴纸”一样轻松实现在不同基底之间的转移。

通过这种灵活转移的加工方式，研究团队制备出了基于MOF材料的气体分离膜，实现了氢气/二氧化碳的高效分离。

此外，他们还将褶皱MOF薄膜转移到柔性电极上，制造出可弯曲的湿度传感器。

MOF薄膜即插即用的潜力，为这类材料在分离膜、柔性电子等领域的集成应用开辟了新的路线。

这项研究成果于2024年8月9日发表在国际顶尖学术期刊《科学》。