روش‌های سنتز فیلم‌های نازک چارچوب‌های فلز-آلی روی سطح

نوع مقاله: تالیفی

نویسندگان

1 گروه شیمی، دانشگاه الزهرا، ونک، تهران، ایران

2 دانشجو - گروه شیمی، دانشگاه الزهرا، ونک، تهران، ایران

10.22063/basparesh.2019.2552.1490

چکیده

فیلم‌های نازک چارچوب­های فلز-آلی یا همان پلیمرهای هم­آرای متخلخل که بر سطح بستر قرار می­گیرند، توجه زیادی را به عنوان شکل جدیدی از نانوفناوری به خود جلب کرده­اند. روش‌های رسوب­دهی جدید که کنترل ضخامت فیلم، همگنی، شکل­شناسی و ابعاد آن را با ترکیبات چارچوب فلز-آلی متعدد امکان­پذیر ساخته­اند، فرصت‌های زیادی را در زمینه‌های مختلف ارائه می‌دهند. در پاسخ به تقاضاهای روزافزون برای پایداری محیط زیست و انرژی پاک­‌تر، در سال‌های اخیر، تلاش‌های بسیاری برای توسعه فیلم‌های نازک چارچوب های فلز-آلی برای کاربردهای  فوتوولتایی، کاهش کربن دی­اکسید، ذخیره انرژی، آب­شکافی و وسایل الکترونیکی و همچنین ساخت غشاها انجام شده است. هرچند کاربردهای موجود امیدوارکننده و دلگرم ‌کننده هستند، اما فیلم‌های نازک چارچوب­های فلز-آلی هنوز با چالش‌های متعددی روبه­رو هستند، از جمله نیاز به درک کامل­‌تر سازوکار رشد فیلم نازک، پایداری سطح مشترک­های داخلی و خارجی، راهبردهایی برای دوپه­کردن و مدل‌هایی برای انتقال حامل بار. اگرچه این فیلم­ها، ویژگی­های جذاب و فوق العاده­ای نشان می­دهند، اما هنوز راه درازی تا صنعتی و تجاری­شدن این ترکیبات در پیش است. در این مقاله پیشرفت‌های اخیر در زمینه فیلم‌های نازک چارچوب های فلز-آلی از جمله رویکردهای ساخت و الگوسازی مرور شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Fabrication Methods of Surface-Supported Metal–Organic Framework Thin Films

نویسندگان [English]

  • shokoofeh Geranmayeh 1
  • arezoo moradi 2
1 Department of Chemistry, Alzahra University, Vanak, Tehran, Iran
2 faculty of physics & chemistry,alzahra university,tehran,iran
چکیده [English]

Surface-supported metal–organic framework (MOF) or porous coordination polymer thin films have attracted much attention as a novel form of nanotechnology. New deposition techniques that enable the control of the film thickness, homogeneity, morphology, and dimensions with a huge number of metal–organic framework compounds offer tremendous opportunities in a variety application fields. In response to growing demands for environmental sustainability and cleaner energy, in recent years, many efforts have been made to develop metal–organic framework thin films for applications such as photovoltaics, CO2 reduction, energy storage, water splitting, and electronic devices, as well as for the fabrication of membranes. Although existing applications are promising and encouraging, MOF thin films still face several challenges, including the need to better understand the growth mechanism of thin-film, the stability of internal and external interfaces, strategies for doping and models for charge carrier transfer. Although these films show very attractive and interesting features, there is still a long way to go before these compounds can be industrialized and commercialized. This paper reviews recent advances in thin films of metal-organic frameworks, including fabrication patterning strategies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • metal-organic framework
  • Deposition
  • Solvothermal process
  • Epitaxy
  • Substrate