李力成, 钱 祺, 王 磊, 仇龙云, 王昊翊, 张所瀛, 杨祝红, 李小保, 赵学娟



以介孔TiO2膜为过渡层在玻璃基底上制备Cu3(BTC)2连续膜

李力成1, 钱 祺1, 王 磊1, 仇龙云2, 王昊翊1, 张所瀛2, 杨祝红2, 李小保1, 赵学娟3

(1. 南京林业大学 化学工程学院, 江苏 南京 210037; 2. 南京工业大学 材料化学国家重点实验室, 江苏 南京 210009; 3. 南京工程学院 材料工程学院, 江苏 南京 211167)

通过在玻璃基底上预先制备一层介孔TiO2膜作为过渡层用于制备完整的Cu3(BTC)2(BTC:1,3,5-苯三甲酸)连续膜。场发射(FESEM)图像显示由此制得的Cu3(BTC)2膜在TiO2/玻璃基底上是致密且连续，膜厚度为200 nm左右。相比之下，Cu3(BTC)2晶粒在空白玻璃基底上较难成核并生长，不能形成连续膜，而在无孔TiO2/玻璃基底上，Cu3(BTC)2晶粒与在介孔TiO2/玻璃基底上一样能够形成典型的八面体Cu3(BTC)2但不能形成连续膜。由于介孔TiO2膜过渡层的存在，Cu3(BTC)2晶粒可以与基底结合紧密，经30 min超声波测试后，在介孔TiO2/玻璃基底上的Cu3(BTC)2膜仍然能保持连续且完整形貌，而在空白玻璃基底上的Cu3(BTC)2晶粒完全脱落。推断介孔TiO2的表面性质有利于Cu3(BTC)2晶粒的成核，而介孔TiO2膜的多孔结构可以促进Cu3(BTC)2晶粒形成连续的薄膜：介孔TiO2膜过渡层在Cu3(BTC)2膜与玻璃基底间扮演了类似桥梁的重要角色。

Cu3(BTC)2；膜；玻璃；介孔TiO2；过渡层

1 前 言

金属有机框架(MOFs)是一类具有多样化结构且孔径可调的多孔杂化材料，在选择性催化、膜分离、化学传感器及纳米技术装置等方面表现出良好的应用前景，已经引起了显著的关注[1,2]。最近，越来越多的研究者关注到多孔MOF膜[3~5]，这主要是由于开发MOF膜不仅可以降低其使用成本，也可以拓展全新的应用。……