ZIF-8ナノクリスタルおよび金属ナノ粒子@ZIF-8ヘテロ構造における形状制御

金属有機框架における形状制御は依然として課題です。ZIF-8ナノクリスタルの形状を制御するためのキャッピング剤調節法に基づく戦略を提案します。このアプローチでは、サーファクタントであるセチルトリメチルアンモニウムブロマイド（CTAB）と第2のキャッピング剤であるトリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン（TRIS）を使用して、水相内で形態制御されたZIF-8ナノクリスタルを得る必要があります。半経験的な計算シミュレーションは、両方の形状誘導剤がZIF-8の異なる表面面に吸着し、その結晶成長速度を遅くすることを示唆しています。CTAB分子は100面に優先的に吸着し、立方体形状のZIF-8粒子を生成する一方、TRISは111面を優先的に安定化し、八面体結晶の形成を誘導します。興味深いことに、両方のキャッピング剤の存在は、不規則な形状と高指数面を持つナノクリスタル、たとえば六脚木やバープuzzleをもたらします。さらに、ZIF-8ナノクリスタルと他の材料の組み合わせは、ポリマーのハイブリッド性により追加の特性を付与することが期待されます。本研究のケースでは、キャッピング剤としてのCTABとTRIS分子が金属ナノ粒子@ZIF-8ナノコンポジットの合成を助けるため、触媒作用、ガスセンサー、および貯蔵などのさまざまな応用に役立つ可能性のある相乗効果が存在します。