Cathodic Deposition of Thickness-Controllable ZIF-62 Film and Its Vitrification

材料科学 沉积(地质) 化学工程 结晶 成核 奥斯特瓦尔德成熟 结晶度 纳米技术 复合材料 化学 生物 工程类 古生物学 有机化学 生物化学 沉积物
作者
Sijie Xie,Xuan Zhang,Jan Fransaer
出处
期刊:Meeting abstracts 卷期号:MA2023-01 (22): 1570-1570
标识
DOI:10.1149/ma2023-01221570mtgabs
摘要

Glass metal-organic framework (MOF) membrane is a newly developed material that is promising for separation works like ionic sieving and gas separation. Compared with its crystalline counterpart, the glass MOF membrane takes the advantage of its grain-boundary-free nature that greatly benefits the separation performance. However, the fabrication of the glass MOF membrane requires the pre-preparation of the mother crystalline MOF film, which remains a challenge. Taking the deposition of the iconic ZIF-62 (Zn-imidazole, melting point: 711 K) film as an example, this area remained silent until Jiang et al. reported the first example in 2018. 1,2 They achieved the ZIF-62 deposition on anodic aluminum oxide (AAO) membrane by a solvothermal method. Nevertheless, this approach is limited by the low yield of the generated MOF crystals on the substrate and the time/energy-consuming process. To mitigate the existing dilemma, here we show an economic cathodic deposition approach to the preparation of ZIF-62 film with a controllable thickness. Thanks to the addition of hydrogen peroxide as a probase, the pure ZIF-62 film can be deposited without the co-deposition of metallic Zn. In the proposed deposition, a nucleation-Ostwald ripening-crystallization ternary process can be observed, which is different from the cathodic deposition of other MOF species like MOF-5. Also, it is found that the crystallinity of the deposited ZIF-62 film improves with the deposition temperature and the thickness of it can be well-tuned by the deposition time from a range of ~1 µm to ~15 µm. The cathodically deposited ZIF-62 film can be directly used as the mother material for the preparation of glass MOF membrane via a vitrification process. Systematic annealing experiments indicate that the heating temperature and dwelling time are crucial to the quality of the glass MOF membrane. At the optimized conditions (713 K, 4 hours), the dense and bulb-free glass MOF membrane with a flat surface can be obtained, which is ideal for separation works. Wang, Y.; Jin, H.; Ma, Q.; Mo, K.; Mao, H.; Feldhoff, A.; Cao, X.; Li, Y.; Pan, F.; Jiang, Z., A MOF glass membrane for gas separation. Angewandte Chemie 2020, 132 (11), 4395-4399. Bennett, T. D.; Yue, Y. Z.; Li, P.; Qiao, A.; Tao, H. Z.; Greaves, N. G.; Richards, T.; Lampronti, G. I.; Redfern, S. A. T.; Blanc, F.; Farha, O. K.; Hupp, J. T.; Cheetharm, A. K.; Keen, D. A., Melt-Quenched Glasses of Metal-Organic Frameworks. Journal of the American Chemical Society 2016, 138 (10), 3484-3492.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
mmmmm完成签到,获得积分10
刚刚
tclouds完成签到 ,获得积分10
1秒前
spicyfish完成签到,获得积分10
2秒前
西红柿完成签到,获得积分10
2秒前
活力的香芦完成签到,获得积分10
3秒前
俏皮的老城完成签到 ,获得积分10
6秒前
英俊的铭应助CC采纳,获得10
6秒前
Q42完成签到,获得积分10
7秒前
科研通AI6.1应助ao123采纳,获得10
7秒前
jingyu完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
小明完成签到,获得积分10
8秒前
Tbin完成签到,获得积分10
8秒前
炙热的羽毛完成签到,获得积分10
9秒前
研友_VZGVzn完成签到,获得积分10
9秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
香蕉觅云应助额对采纳,获得10
12秒前
小知了完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
秋秋完成签到,获得积分10
13秒前
鱼鱼鱼鱼完成签到 ,获得积分10
13秒前
jfeng完成签到,获得积分10
14秒前
zxm发布了新的文献求助10
15秒前
Asumita完成签到,获得积分10
15秒前
Rainsky完成签到 ,获得积分10
15秒前
Auston_zhong完成签到,获得积分0
18秒前
高大莺完成签到 ,获得积分20
18秒前
Myownway完成签到,获得积分10
19秒前
juliar完成签到 ,获得积分10
20秒前
笑笑完成签到,获得积分10
21秒前
小蓝完成签到,获得积分10
22秒前
酷酷的安柏完成签到 ,获得积分10
23秒前
24秒前
燕儿完成签到 ,获得积分20
25秒前
易槐完成签到 ,获得积分10
25秒前
Rxtdj完成签到 ,获得积分10
26秒前
重击老大完成签到 ,获得积分10
28秒前
Moving_Dr完成签到,获得积分10
32秒前
彦凝毓完成签到,获得积分10
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 2000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
晋绥日报合订本24册(影印本1986年)【1940年9月–1949年5月】 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6034756
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7746260
关于积分的说明 16206414
捐赠科研通 5181069
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2772925
邀请新用户注册赠送积分活动 1756059
关于科研通互助平台的介绍 1640893