제어 가능한 나노 구조를 가진 MOF-온-MOF 이종구조의 위치 특정 성장: MOF 유사체의 조합을 넘어

서로 다른 금속 유기 골격체(MOF)를 하나의 시스템으로 통합하는 것은 최근 다양한 MOF-온-MOF 하이브리드의 조합 혁신을 가져왔습니다. 그러나 MOF 유사체를 넘어 사이트 특정 성장에 대한 제어는 여전히 도전 과제로 남아 있습니다. 본 연구에서는 서로 완전히 다른 조성을 가진 두 MOF로 이루어진 MOF-온-MOF 이종구조를 합성하기 위한 위치 특정 epitaxial 성장 전략을 개발하였습니다. 게스트 MOF(ZIF-8)는 호스트 MOF(MIL-125)의 특정 110 면에 epitaxially 성장하며, ZIF-8의 MIL-125에서의 성장 위치는 또한 코너 또는 측면 표면에 노출된 110 면을 가진 MIL-125 호스트를 사용하여 선택할 수 있습니다. 결과적으로 세밀하게 설계된 서로 다른 구조를 가진 두 개의 MIL-125@ZIF-8 이종구조가 합성되었습니다. ZIF-8의 높은 흡착 용량과 MIL-125의 광촉매 활성을 활용하여, MIL-125@ZIF-8 이종구조는 단일 MOF 서브유닛에 비해 시너지 효과를 통해 향상된 광촉매 성능을 보여줍니다. 또한, 코너 성장은 MIL-125@ZIF-8 이종구조의 측면 성장보다 더 높은 활성을 나타냅니다. 우리의 기여는 결정 공학 접근 방식을 사용하여 조절 가능한 조성과 나노 구조를 가진 복합 MOF의 합리적인 설계를 위한 길을 열어줍니다.