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二維納米材料制備技術(shù)的快速發(fā)展為高性能電子器件的設計與應用提供了重要基礎。由于電子器件需要在介電層上進(jìn)行組裝與集成，因此，研究有機分子的自組裝行為，在絕緣襯底表面上直接構筑均勻的二維納米材料對于研究材料的基本物理性質(zhì)、開(kāi)發(fā)規?；瘧镁哂兄匾饬x。 

中國科學(xué)院化學(xué)研究所有機固體實(shí)驗室科研人員在金屬有機框架（MOF）材料的可控組裝與規?；苽浞矫骈_(kāi)展系列研究?？蒲腥藛T以六羥基苯并菲(HHTP)為有機配體，通過(guò)化學(xué)氣相沉積技術(shù)研究水-氧氣氛對晶體生長(cháng)的影響，制備出高質(zhì)量的Cu₃(HHTP)₂ MOF材料（Mater. Chem. Front. 2020, 4, 243）；利用電化學(xué)技術(shù)，以六羥基苯并菲、苯-1,3,5-三基三硼酸(BTPA)、2,4,6-三羥基-1,3,5-苯三甲醛(TBTC)等為有機配體，通過(guò)施加外電壓使其向陽(yáng)極遷移并與解離出的銅離子在陽(yáng)極表面發(fā)生配位反應，制備出均勻的二維Cu₃(HHTP)₂、Cu₃(BTPA)₂、Cu₃(TBTC)₂ 等MOF薄膜，并將它們轉移到硅片襯底上，組裝了電子器件（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 2887）。 

最近，科研人員從毛細現象中獲得靈感，提出制備二維MOF薄膜的限域生長(cháng)策略。該方法利用毛細力將制備二維MOF薄膜的銅離子和5,10,15,20-四(4-羧基苯基)卟啉(TCPP)交替引入到由兩片絕緣襯底組成的狹縫內，在限定的區域內發(fā)生配位反應，從而在石英、藍寶石、硅片等絕緣襯底表面上直接生長(cháng)出大面積的二維Cu₂(TCPP) MOF薄膜。該方法不需要襯底轉移，與目前的硅加工工藝相兼容。通過(guò)XRD、HRAFM和Cryo-TEM等儀器測試表明，該方法制備的MOF薄膜具有高的晶體質(zhì)量, 其薄膜電導率為0.007 S cm^-1，相比其它羧酸基MOF材料（10^–6 S cm^–1）提高了3個(gè)數量級。此外，該策略也適用于制備Cu₃(HHTP)₂, Co₃(HHTP)₂ 和 Ni₃(HHTP)₂ 等二維MOF材料，具有普適性。

相關(guān)研究成果發(fā)表在Advanced Materials上，并被選為前封面。論文第一作者為博士生劉友星，論文通訊作者為研究員陳建毅和中科院院士、研究員劉云圻。研究工作得到國家自然科學(xué)基金委員會(huì )和中科院戰略性先導科技專(zhuān)項（B類(lèi)）的支持。

圖1.（a）二維Cu₂(TCPP) MOFs的結構示意圖；（b）XRD；（c）HRAFM圖像；（d）(100)面的Cryo-TEM圖像；（e）(001)面的Cryo-TEM圖像。 

圖2.前封面，示意了MOF薄膜的面對面限域組裝過(guò)程