9月24日消息,《自然·化学》(Nature Chemistry)发表题为“Programming semiconducting two-dimensional conjugated metal–organic frameworks via anisotropic reticular chemistry”(通过各向异性网格化学编程半导体二维共轭金属有机框架)的研究论文。

电导性二维共轭金属有机框架(2D c-MOF)是分子电子学与电化学器件的候选材料,但要在同一配体体系中同时控制框架拓扑结构与金属节点排布,长期是合成上的难点——不同金属离子混合排列时如何实现有序而非随机占据,决定了材料的能带结构与输运性质。

该研究提出“各向异性网格化学”策略:利用配体中不同位置卤素取代基(溴与碘)的尺寸与键长差异,引导配体在框架中的取向,从而在单一配体体系中编程生成不同的网络拓扑,并同步实现双金属节点的有序排布。该方法将MOF的结构可设计性从“拓扑选择”推进到“节点级编程”层面。

对产业应用而言,半导体MOF在化学传感、电化学储能电极与分子级电子器件方向均有潜力,节点级可控合成是材料性能从“可合成”走向“可设计”的前提条件之一。该工作为后续按能带需求定制MOF材料提供了合成工具箱。 (来源:Nature Chemistry)