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机械、热和电的影响...
金属有机骨架 (MOF) 是新兴的低 k 介电材料，可用于下一代微电子和电信设备。通过利用 MOF 普遍存在的介电响应并克服直流电导率和荧光方法的局限性，MOF 电介质可以用作具有高灵敏度和化学选择性的智能传感器。在此，我们研究了材料合成、施加的机械应力 (37-520 MPa)、变化的温度 (20-100 °C) 和客体封装对 HKUST-1 MOF 的频率相关介电响应 (4 Hz 至 1 MHz) 和交流电导率的影响。特别地，我们表明，在 HKUST-1（主体）中三乙胺 (NEt 3 ) 客体分子的限制产生了可通过机械、热和电扰动进行调节的 NEt 3 @HKUST-1 系统。在 10 kHz 至 1 MHz 的频率范围内，在 20 °C 时，我们表明客体封装系统的介电常数 (𝜀 ') 可以调整到 2.8 至 7.2 之间的值；在 100 °C 时，𝜀 ' 的范围甚至可以达到 3.1 至 9.5。相反，我们发现，在使用相同的操作参数时，多孔（无客体）HKUST-1 的介电可调性相对更有限（𝜀 ' = 2.8 至 4.9）。此外，客体分子在 HKUST-1 中的限制增强了粉末在压缩制粒应力下的机械弹性和屈服强度。总之，这些结果阐明了利用 MOF 中的主客体相互作用以及电热机械刺激来调节设计低 k 材料的精确介电响应的新潜力。
可调节的电荷传输和两台...
摘要：二维共轭金属有机框架（2D C-MOF）由于其（半）的导电性能而吸引了对电子的兴趣日益增加。电荷 - 中立2D C-MOF也具有持久的有机自由基，可以看作是自旋浓缩阵列，为Spintronics提供了新的机会。然而，层堆积的2D C-MOF的相邻分子之间的强π相互作用歼灭了活跃的自旋中心，并显着加速了自旋松弛，严重限制了它们作为自旋量子的潜力。在此，我们通过控制层间堆叠来报告2D C -MOF中电荷传输和自旋动力学的精确调整。在共轭配体上引入了笨重的侧基，从而使2D C -MOFS层从锯齿状的堆叠到交错的堆叠量显着脱位，从而在空间上削弱了层间相互作用。因此，2D C -MOF的电导率降低了六个数量级，而旋转密度则增加了30倍以上，并且自旋晶格松弛时间（t 1）增加到〜60 µs，从而使旋转宽松的参考2D C -MOF变得越来越快地占据了旋转的良好。自旋动力学结果还表明，无旋转极化对或双极在这2D C -MOF的电荷传输中起关键作用。我们的策略提供了一种自下而上的方法，可以在2D C-MOF中扩增自旋动力学，从而为开发基于MOF的Spintronics开辟了途径。
超级功能化UIO-66纳米粒子/聚合物Pebax 1657薄膜纳米复合膜，用于最佳CO2分离
摘要：金属 - 有机框架（MOF）UIO-66（OSLO-66大学）的超矩形4至6 nm纳米颗粒成功地制备并嵌入到聚合物Pebax 1657中，以制造薄膜纳米纳米含量（TFN）的薄膜（TFN）MEMBRANES，用于CO 2 /N 2 /CO 2 /CO 2 /CH 4分隔。此外，已经证明了使用氨基（-NH 2）和硝基（ - 2号）组的配体功能化显着增强了膜的气体分离性能。对于CO 2 /N 2分离，7.5 wt％UIO-66-NH 2纳米颗粒的CO 2渗透率比原始膜（从181到277 GPU）提高了53％。关于CO 2 /N 2的选择性，用5 wt％UIO-66-NO 2纳米颗粒制备的膜在没有MOF的情况下以17％的增量增量（从43.5到51.0）。但是，该膜的CO 2渗透率降至155 GPU。在5 wt％UIO-66-NO 2膜中添加10 wt％ZIF-94颗粒，平均粒径约为45 nm，允许将CO 2固定膜增加到192 GPU，同时保持CA的CO 2 /N 2选择性。51由于MOF与ZIF-94的亲水性性质提供的聚合物基质之间的协同相互作用引起的。在CO 2 /CH 4分离的情况下，7.5 wt％UIO-66-NH 2膜表现出最佳性能，CO 2 Pereance从201增加到245 GPU。关键字：金属 - 有机框架（MOF），Ultrasmall MOF，UIO-66，薄膜纳米复合材料（TFN）膜，气体分离
绿色多孔材料实验室
1。在2023年，我们主要针对以下研究主题进行了在线会议，因为研究人员由于COVID-19大流行及其后效应而无法在京都和新加坡之间自由旅行。主题1：用于可持续应用的MOF催化剂主题2：MOF混合矩阵膜主题3：MOF缺陷工程主题4：MOF/BioF/Biopampatible Polymer Hybrids 2。右列出的研究人员参与了绿色多孔材料合成的研究。Susumu Kitagawa教授和助理。 ICEMS的Kenichi Otake教授开发了测量设备，并评估了材料的结构和特性。 他们根据主题4。的合作研究结果共同撰写并发表论文。Susumu Kitagawa教授和助理。ICEMS的Kenichi Otake教授开发了测量设备，并评估了材料的结构和特性。他们根据主题4。（1）“与生物医学相关的金属有机框架 - 混合凝胶材料”，杰森·Y. Delivery” Xin Li, Tristan Tan, Qianyu Lin, Chen Chuan Lim, Rubayn Goh, Ken-ichi Otake, Susumu Kitagawa, Xian Jun Loh, Jason Lim, ACS Biomaterials Science & Engineering, 9, 5724–5736, 2023
Terahertz光电检测中可伸缩的单层...
2D金属有机框架（2D MOF）的设计利用了简单有机配体与不同的过渡金属（TM）中心的各种电子性质的组合。协调键的强大方向性质是在这些体系结构中TM核的结构稳定性和周期排列的基础。在这里，有直接而清晰的证据表明，2D MOF表现出具有混合特性和金属核中具有杂种特性和不同磁性特性的有趣的能量分散性电子带，这是由TM电子水平与有机配体之间的相互作用引起的。重要的是，提出了一种通过利用不同TMS的电子结构来有效调整2D MOF的电子结构和金属芯的磁性的方法。因此，所选TM的电离潜在特征，尤其是3D状态的相对能量位置和对称性，可用于在特定的金属有机框架中进行战略性地设计频段。这些发现不仅为2D MOF中的频带结构工程提供了理由，而且还为高级材料设计提供了有希望的机会。
AI预测药物开发受体的3D结构
Stöber方法传统上用于创建非晶态玻璃样胶体，一直是材料科学的基石。但是，其应用仅限于狭窄的材料系统范围。HU研究团队现在扩大了该方法的范围，以包括MOF和CPS，利用基本蒸气扩散技术来控制生长动力学。这种新颖的合成途径可导致均匀且定义良好的MOF和CP球。
1对MOF-525和金属化后...
在过去的二十年中，金属有机框架（MOF）已成为广泛开发的多孔材料类别，并越来越被认为是基于膜的CO 2分离的有希望的候选者。这种潜力主要源于故意自定义其结构和功能以增强与客人分子相互作用的能力。在这项研究中，我们探讨了基于卟啉的MOF的MOF-525作为混合基质膜（MMM）中的纳米填料，由6fda- dam（6fda：6fda：2,2-2-二甲基苯基）（3,4-二甲基苯基）六氟丙烷氨基丙烷硫氨酸酯dian Hydridiide； CO 2 /N 2和CO 2 /CH 4分离的聚合物二氨基苯）分离。之所以选择此特定的MOF，是因为有可能将其卟啉环金属量化以量身定制CO 2分子与MOF框架之间的相互作用。结果，无需使用很高的纳米颗粒载荷而无需使用很高的纳米颗粒加载而无需使用金属化的MOF-525的MMM的CO 2 /N 2和CO 2 /CH 4分离性能。与裸露的聚合膜和2 wt％的MOF-525 mmm相比，可以观察到2 wt％金属的MOF-525 MMM的膜渗透性和选择性提高约20％。对MMM的气体传输特性的进一步分析表明，改进主要是由于MMM中增强的CO 2溶解度以及金属化的MOF-525和CO 2分子之间的相互作用改善。但是，还发现2和5 wt％是最佳载荷值，高于该值，高于该值，MOF纳米颗粒之间的界面缺陷和由粒子聚集引起的聚合物开始出现，从而降低了膜性能。也通过分子模拟证实了这一点，其中尤其是在高颗粒载荷时观察到麦克斯韦模型上的一些高估，这表明非选择性空隙的凝聚力和堆积。尽管如此，我们在这项研究中已成功地显示了在MMM中使用金属的卟啉MOF进行CO 2分离的高效率和效率，因为仅需要相对较低的颗粒载荷（约2 wt％）才能改善膜性能。
开拓性的KR/XE分离：第一个KR选择材料的诞生
摘要：在核废料管理和暗物质研究中，KR/XE混合物的有效分离至关重要。到目前为止，科学家遇到了一个巨大的挑战：缺乏在室温下选择性地吸附kr在XE上的材料。这项研究提出了著名的金属 - 有机框架（MOF）Cubtc的开创性转化，以前以其XE吸附亲和力而被认可为无与伦比的KR选择性吸附剂。这一成就源于涉及MOF系统压缩的创新致密方法，其中晶体大小，颗粒间相互作用，缺陷和疏散条件是协同调节的。所得的致密CubTC相具有出色的机械弹性，辐射耐受性，并且在室温下尤其是KR比XE的前所未有的选择性。模拟和实验动力学扩散研究证实，密集的MOF中的气体扩散降低，这归因于其小孔窗和最小的颗粒室内空隙。较轻的KR元素表现出材料内部易于表面的传递和较高的扩散率，而较重的XE遇到的较高的难度增加了进入材料和较低的扩散率的难度。这种KR选择性MOF不仅代表了KR分离的显着突破，而且还表现出了显着的可加工性和可伸缩性。本文提出的发现强调了工程MOF在应对复杂挑战方面的变革潜力，预示了KR分离技术的新时代。关键字：金属 - 有机框架，KR/XE分离，KR选择材料，HKUST-1，灵活性，缺陷工程■简介
以金属有机骨架为填充物的逆向混合键合
图 29 (a) 每个 I/O 电阻测量的开尔文结构；(b) 键合铜柱的 SEM 横截面 ......................................................................................................... 44 图 30 带 Ru 封盖的 Cu-Cu 键合测试台 ............................................................................. 45 图 31 铜上钌的沉积过程 ............................................................................................. 45 图 32 30 分钟 FGA（合成气体退火）退火后表面 Cu 和 Ru 的百分比 [98] ............................................................................................................. 46 图 33 450°C FGA 退火后，带有针孔的 Ru 表面上的扩散 Cu ............................................................................. 47 图 34 用于研究填充的测试台制造流程 ......................................................................................... 49 (b) 使用 Keyence 7000 显微镜对集成结构进行的顶视图，描绘了顶部芯片上的通孔密度 ............................................................................................................................. 50 图 36 (a) 200 次循环氧化铝 ALD 后扫描 EDX 映射区域的 SEM 图像；(b) 集成结构的顶视图，突出显示了填充覆盖研究区域；(c) EDX 映射结果描绘了铝和氧 pe 的区域 ............................................................................................................................. 51 图 37 200 次循环氧化铝 ALD 后脱粘底部芯片的 FIB 横截面描绘 ............................................................................................................................. 52 图 38 (a) 200 次循环真空清除 ALD 后 EDX 研究的不同区域 - 底部芯片正下方通孔区域（区域 A）、距最近通孔 300 µm 的区域（区域 B）、靠近边缘的区域（区域 C）； (b) 三个 r 中的 Al/Si 比率 ...................................................................................................................................... 52 图 39 (a) 集成结构的对角线切割；(b) 描绘平滑填充区域和无填充的受损区域后集成结构横截面的近视图；(c) 描绘填充高达 300 µm 的横截面的未放大图像 ............................................................................................. 54 图 40 (a) ZIF-8 MOF 化学和结构；(b) 示意图表示 ALD ZnO 和转化为气相沉积 MOF，体积膨胀和间隙填充约为 10-15 倍。 ........................................................................................................................................... 56 图 41 在完全填充芯片到基板间隙后，距离最近通孔 300 µm 的集成结构横截面的 EDX 映射.............................................................................57 图 42 横截面的 SEM 图像显示抛光模具未渗透到通孔和芯片与基板的间隙中，从而使上述结果可信 ............................................................................................. 58 图 43 (a) 测试台示意图，顶部芯片具有通孔 Cu-Cu 键合到底部基板；(b) Cu-Cu 键合测试结构的 SEM 横截面（面 A）；(c) 键合前顶部芯片表面的铜垫/柱（面 B）；(d) 键合前底部芯片表面的带有金属走线的铜柱（面 C） ............................................................................................................................. 59 图 44 20 nm ZnO ALD 后脱键合的底部芯片概览；(b) 通孔下方未沉积填充的区域 ............................................................................................................. 60 图 45 顶部芯片靠近通孔的区域，显示扩散半径为 (a) 572 µm，通孔直径为 240 µm； (b) 75 µm 直径通孔的 364 µm .............................................................. 61 图 46 20 nm ZnO ALD 后的脱粘底部芯片概览，a) 脉冲时间 250 ms 和温度 150°C；(b) 脉冲时间 1 秒和温度 150°C ................................................................................ 62 图 47 反向混合键合的工艺顺序 ............................................................................................. 63 图 48 (a) 1 个 MOF 循环后脱粘底部芯片的概览；(b) 在底部芯片中间观察到的 MOF 晶粒表明已完全渗透............................................................................................................. 64 图 49 靠近底部基板中心的 FIB 横截面，如预期的那样，显示了 500 nm MOF ............................................................................................................................................. 65 图 50 (a) 5 个 MOF 填充循环后脱粘底部芯片的概览；(b)62 图 47 反向混合键合的工艺顺序 .......................................................................................... 63 图 48 (a) 经过 1 个 MOF 循环后，脱键合底部芯片的概览；(b) 在底部芯片中间观察到的 MOF 晶粒表示完全渗透............................................................................. 64 图 49 靠近底部基板中心的 FIB 横截面，如预期的那样显示了 500 nm MOF ............................................................................................................................. 65 图 50 (a) 经过 5 个 MOF 填充循环后，脱键合底部芯片的概览；(b)62 图 47 反向混合键合的工艺顺序 .......................................................................................... 63 图 48 (a) 经过 1 个 MOF 循环后，脱键合底部芯片的概览；(b) 在底部芯片中间观察到的 MOF 晶粒表示完全渗透............................................................................. 64 图 49 靠近底部基板中心的 FIB 横截面，如预期的那样显示了 500 nm MOF ............................................................................................................................. 65 图 50 (a) 经过 5 个 MOF 填充循环后，脱键合底部芯片的概览；(b)