Einleitung

Nanohybride, die aus mehreren Komponenten bestehen, zeigen völlig neue physikalische und chemische Phänomene, die über die ihrer Bestandteile hinausgehen, und werden für wichtige Anwendungen wie Lichtstrahler, Katalysatoren, plasmonische Chemie, Sensorik und Transistoren eingesetzt.^1-6 Metallorganische Gerüste (MOFs) eignen sich aufgrund ihrer modularen und vielseitigen chemischen Eigenschaften und ihrer für Gäste zugänglichen Porenstrukturen hervorragend als Syntheseplattform für eine Vielzahl von Mehrkomponentensystemen.^7-22 Bislang werden MOFs vor allem durch zwei Strategien funktionalisiert: (i) post-synthetische, diffusionskontrollierte Einführung von Gästen in MOFs durch chemische Gasphasenabscheidung (CVD),^{23, 24} Feststoffmahlung,²⁵ Flüssigimprägnierung,²⁶ und Mikrophasentrennung²⁷ und (ii) durch Verkapselung von vorgebildeten Gästen in ein entstehendes MOF.^28-43

Beide Strategien schränken die Vielseitigkeit und Qualität der angestrebten Nanohybride stark ein. Erstens werden für vorgeformte Nanopartikel (NP) in der Regel große Mengen an Kappungsmitteln benötigt, die sich in der Porenstruktur verfangen und nachteilige Auswirkungen auf die Grenzfläche zwischen MOFs und Gästen haben.^{6, 31, 35} Darüber hinaus führt die Synthese mit Hilfe von Opferschablonen in der Regel zu einer unkontrollierten Nukleation von polykristallinen MOF-Schalen um Nanopartikelkerne.^{36, 38} Die daraus resultierenden Korngrenzen beeinträchtigen die Massenmobilität innerhalb der MOF-Schalen und verringern die strukturelle Integrität der Verbundwerkstoffe. Drittens gelingt es mit den herkömmlichen Strategien nicht, eine vorhersehbare und einstellbare Anzahl von Gästen zu verkapseln. Die meisten Synthesen beginnen mit statischen Bedingungen und festen Konzentrationen und führen daher zu Nanohybriden mit einem oder vielen Kernen. Schließlich gilt die überwiegende Mehrheit der herkömmlichen Strategien nur für eine bestimmte MOF-Schale oder ein funktionelles Gast-Nanopartikel, was die systematische Untersuchung von MOF-Nanohybriden erschwert.

Eine universelle Synthesestrategie für MOF-Nanohybride löst die seit langen bestehenden Unzulänglichkeiten herkömmlicher Synthesen. Diese Methode basiert auf der ratengesteuerten Deprotonierung organischer Bausteine durch alkalische Dämpfe, die die heterogene Nukleation und das kontrollierte Wachstum von MOFs in Gegenwart einer beliebigen Anzahl und Vielfalt von Nanopartikelkernen in Lösung auslöst. Wir steuern die Anzahl der eingebauten Kerne von einem bis zu Hunderten von Kernen, indem wir die Stärke des Gegenanions von NO₃⁻ bis Cl⁻ variieren Im Gegensatz zu früheren Studien zu MOF-Kompositen erfordert diese Methode keine spezifischen Oberflächenstrukturen oder Funktionalitäten auf den vorgeformten Kernen. Die MOF-Vorläufer (Metallsalze und organische Bausteine) werden zunächst in Lösung gebracht und dann einem kontrollierten Strom von Triethylamin (TEA)-Dämpfen ausgesetzt (Abbildung 1a). Triethylamin deprotoniert einen organischen Baustein (z. B. Imidazol), der seinerseits mit einem Metallion koordiniert und den Kern der entstehenden MOF-Schale bildet. Dieser heterogene Nukleations- und Wachstumsprozess ist mit nahezu jedem festen Substrat kompatibel und ermöglicht daher einen universellen, kombinatorischen Ansatz für alle möglichen Kern-Schale-Kombinationen. In früheren Berichten wurde die TEA-Dampfdiffusion für die Synthese reiner MOF-Kristalle^44-46 oder für das Wachstum von MOF auf Substraten zur Bildung dünner Filme⁴⁷ oder an Flüssigkeits-Gas-Grenzflächen zur Bildung von Membranen⁴⁸ und in dreidimensional verbundenen Schablonen⁴⁹ eingesetzt. Über die Synthese von MOF-Nanohybriden wurde bisher jedoch noch nicht berichtet. Um die Vielseitigkeit dieser Methode bei der Konstruktion von Nanohybriden zu veranschaulichen, konzentrieren wir uns auf eine Reihe von sieben archetypischen MOF-Schalen (ZIF-zni,⁵⁰ ZIF-8,⁹ ZIF-67,²⁸ FJU-30,⁵¹ MIL-88(Fe),⁵² HKUST-1¹⁵ und MOF-74(Co)⁵³) und sechs häufig verwendete Kernspezies (Ag, Au, NaYF₄, β-FeOOH, Fe₂O₃ and Ni₃[Fe(CN)₆]₂) (Abbildung 1b,1c). Dieser Bericht zeigt, dass wir (i) die Gitterfehlanpassung zwischen den verschiedenen Schalen und Kernen überwinden können, (ii) qualitativ hochwertige, einkristalline MOF-Schalen bilden und (iii) die Anzahl und Vielfalt der Kerne in einzelnen MOF-Nanopartikeln genau kontrollieren können. Das erfolgreiche Wachstum von MOF-Schalen um verschiedene Kerne im Ausgangszustand mittels einfacher, dampfgestützter Deprotonierung eröffnet einen neuen und universellen Weg für die Entwicklung einer künftigen Generation von MOF-Nanohybriden für plasmonische Chemie, Katalyse und Sensorik.

Ergebnisse und Diskussion

Um die dampfunterstützte Deprotonierung und das Wachstum der MOF-Schalen zu erleichtern, haben wir einen einfachen Aufbau entwickelt, der aus zwei verschlossenen Fläschchen in einem versiegelten Becherglas besteht (Abbildung 1a und S1): Ein Fläschchen enthält die Mutterlösung (MOF-Vorläufer, Nanopartikel und Lösungsmittel) und ist mit einem Deckel mit einem Loch (1 mm Durchmesser) verschlossen. Das zweite Fläschchen enthält eine ethanolische Lösung von Triethylamin (die Volumenverhältnisse von Triethylamin/Ethanol sind in Tabelle S1 aufgeführt) und einen Deckel mit drei Löchern (je 1 mm Durchmesser). In einem typischen Experiment wurden die beiden Fläschchen 8 Stunden lang in enger Nachbarschaft unter versiegelter Atmosphäre und bei Raumtemperatur belassen. Alle erhaltenen MOF-Schalen wurden anschließend mehrmals mit Ethanol gewaschen und durch Phasenabgleich von Pulver-Röntgenbeugungsdaten (Abbildung S2) identifiziert.

Im Folgenden wählen wir als Beispiel ein Nanohybrid auf der Basis einer ZIF-67-Schale mit mehreren β-FeOOH-Nanopartikelkernen (bezeichnet als multi-β-FeOOH@ZIF-67), um den Verkapselungsprozess zu erklären. Nanostäbchen aus β-FeOOH sind ideale Kerne für die Konstruktion von Nanohybriden, da ihre Oberflächen frei von Tensiden sind. In einer typischen Synthese werden Kobaltchlorid (9.5 mg, 4 mM), 2-Methylimidazol (8.2 mg, 10 mM) und β-FeOOH (0.25 mL, 2 mg L⁻¹) in einem Gesamtvolumen von 10 mL Ethanol aufgelöst, um die Mutterlösung zu bilden. Anschließend verschließen wir ein Fläschchen mit der Mutterlösung und ein Fläschchen mit Triethylaminlösung (Volumenverhältnis TEA/EtOH von 1 : 3) in einem 500 mL Becherglas (Abbildung S1 In Abwesenheit einer Base liegt 2-Methylimidazol (pK_a=14.4)⁵⁴ überwiegend in seiner protonierten Form vor (Ethanol pK_a=16.0). Da die Anfangskonzentration der 2-Methylimidazol-Anionen (ca. 10⁻⁸ mol L⁻¹) niedrig ist, findet keine Nukleation von ZIF-67 statt (Abbildung S1). Wenn Triethylamin (pK_a=7.73)⁵⁵ allmählich in die Mutterlösung diffundiert, verschiebt sich das Gleichgewicht zur Bildung von 2-Methylimidazol-Anionen, die die heterogene Nukleation von ZIF-67 auf der Oberfläche von β-FeOOH vorantreiben (Abbildung 2a und S3). Die Transmissionselektronenmikroskopie (TEM), die ringförmige Dunkelfeld-Rasterelektronenmikroskopie (HAADF) und die energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX) an den Multi-β-FeOOH@ZIF-67-Kompositen zeigen, dass die β-FeOOH-Nanostäbchen gleichmäßig über die gesamte ZIF-67-Schale verteilt sind (Abbildung 2a).

Wir führten eine Reihe von Kontrollexperimenten durch, um einen Einblick in den Verkapselungsprozess zu erhalten. Wir passten die Diffusionsgeschwindigkeit von Triethylamin an, indem wir die Volumenverhältnisse von TEA/Ethanol veränderten (von 2 : 10, 3 : 9, 4 : 8 bis 12:0). Bei einem Verhältnis von weniger als 3 : 9 werden β-FeOOH-Nanostäbchen erfolgreich in ZIF-67-Schalen eingekapselt, um das Multi-β-FeOOH@ZIF-67-Komposit zu bilden (Abbildung S4a–4d). Bei niedrigen Triethylaminkonzentrationen werden mehr β-FeOOH-Nanostäbchen pro Kern-Schale-Partikel eingebaut. Wenn das Volumenverhältnis auf 4 : 8 erhöht wird (Abbildung S4e–4f), wird die Größenverteilung der Kern-Schale-Komposite breit, was auf mehrere Nukleationsereignisse und einen unkontrollierten Wachstums- und Verkapselungsprozess hinweist. Im Extremfall, wenn reines Triethylamin verwendet wird, beobachten wir eine homogene Nukleation von reinen ZIF-67-Kristallen als Hauptprodukt (Abbildung S4g–4h). Wir haben das Gewichtsverhältnis der anorganischen Partikel (nach der MOF-Auflösung) zum Gewicht der ursprünglichen Nanohybride und das atomare Verhältnis von Fe/Co mittels EDS-Spektrum verwendet, um gleichzeitig die Anzahl der β-FeOOH-Nanostäbchen pro ZIF-67 (Co(Hmim)₂)-Partikel zu bewerten. Wenn wir das Volumenverhältnis von TEA/Ethanol erhöhen, beobachten wir, dass das Gewichtsverhältnis der anorganischen Partikel von 39.2 % auf 4.1 % reduziert wird. In der Zwischenzeit zeigt das EDS-Spektrum, dass das Verhältnis von Fe/Co von 1.6 (β-FeOOH, 40 Gew.-% in Hybrid) auf fast 0 sinkt (Abbildung S5). Zusätzlich zur Veränderung des TEA-Volumenverhältnisses kann die Diffusionsrate auch durch die Anzahl der Löcher im TEA-Lösungsgefäß reguliert werden (Abbildung S6). Wenn die Anzahl der Löcher von zwei auf vier ansteigt, nimmt die Größe der Nanohybride ab, und die internen β-FeOOH-Beladungen werden ebenfalls reduziert. Diese Ergebnisse zeigen, wie wichtig eine langsame Diffusion/Deprotonierung ist, um eine heterogene Nukleation und ein “quasi-lebendiges” Wachstum der ZIF-67-Schalen um die Kerne zu erreichen.

In unserem Beispiel wuchs die Multi-β-FeOOH@ZIF-67-Größe von 500 nm auf 4 μm, als die Konzentration des Metallsalzes (CoCl₂) von 2 mM auf 8 mM erhöht wurde erhöht wurde (bei angemessener Skalierung aller Komponenten in der Mutterlösung) (Abbildung S7). Bei Verwendung eines geeigneten TEA/EtOH-Verhältnisses (von 3 : 9) beobachten wir die gleichmäßige Verkapselung einer Vielzahl von β-FeOOH-Nanostäbchen (bei einem Fe/Co-Verhältnis von 0.9) für alle ZIF-67-Schalen, die bei verschiedenen Konzentrationen erhalten wurden. Diese Ergebnisse zeigen, dass die Größe der Multi-β-FeOOH@ZIF-67-Nanohybride durch Änderung der Ausgangskonzentration der Vorläufer leicht eingestellt werden kann.

Wir erhöhten die Konzentration der β-FeOOH-Nanostäbchen von 10 auf 250 mg L⁻¹ und hielten die anderen Parameter konstant. TEM-Bilder zeigen eine erhöhte Anzahl von β-FeOOH-Nanostäbchen innerhalb der gleichmäßig geformten Schalen (Abbildung 2b und S8). Diese qualitative Beobachtung wird durch einen quantitativen Anstieg des Fe/Co-Verhältnisses von 0.13 auf 1.6 verifiziert, wenn die Konzentration der Kerne erhöht wird (Abbildung 2c und S9). Bei einer langsamen Nukleation der Schalen steigt die Anzahl der β-FeOOH-Nanostäbchen pro ZIF-67-Partikel ungefähr linear mit der anfänglichen Kernkonzentration. Während des Wachstumsprozesses adsorbieren die β-FeOOH-Nanostäbchen kontinuierlich an der ZIF-67-Kristalloberfläche und werden in den nachfolgenden Wachstumsschritten eingekapselt. Daher sind wir in der Lage, Multi-β-FeOOH@ZIF-67-Nanohybride mit Kerngehalten von 5 % bis 40 % zu erzielen, indem wir einfach die anfängliche Kernkonzentration anpassen.

Um die Verkapselung eines einzelnen Kernpartikels zu erreichen, mussten wir sicherstellen, dass die MOF-Hülle mit ausreichender Geschwindigkeit wächst und gleichzeitig einkristalline MOF-Domänen von vergleichbarer Größe erzeugt. Nach unseren obigen Überlegungen zur Wachstums- und Größenkontrolle haben wir einen Ansatz mit einfacher konzentrationsabhängiger Diffusionskinetik verworfen, da wir sicherstellen mussten, dass die MOF-Hülle eine heterogene Nukleation und einen relativ schnellen Wachstumsprozess durchläuft. Das MOF-Wachstum wird entscheidend von den starken Wechselwirkungen zwischen Chloridanionen und Co²⁺-Ionen in der solvatisierten Metallsalzvorstufe (Co[(EtOH)₄Cl₂]) beeinflusst.⁵⁶ Wir variierten die MOF-Wachstumskinetik, indem wir Co(NO₃)₂ anstelle von CoCl₂ (Abbildung S10) als Metallsalzvorstufe verwendeten und damit ein kleines, stark koordinierendes Anion (Cl⁻) durch ein delokalisiertes, schwächer koordinierendes Anion (NO₃⁻) ersetzen. Ähnlich wie beim CoCl₂-System versiegelten wir die Mutterlösung mit äquivalenten Konzentrationen von Co(NO₃)₂, 2-Methylimidazol und β-FeOOH-Nanostäbchen in unserem Dampfdiffusionsaufbau. TEM-Bilder der erhaltenen β-FeOOH@ZIF-67-Nanohybride zeigen die erfolgreiche Verkapselung einzelner β-FeOOH-Nanostäbchen in diskreten Schalen aus ZIF-67 (Abbildung 2d und S11–12). Die Größe der Kern-Schale-Nanohybridpartikel beträgt ca. 500 nm mit einer charakteristischen rhombischen Dodekaederform, die auf ZIF-67 hinweist. Die HAADF-STEM-Bildgebung und EDX-Elementkarten eines einzelnen β-FeOOH@ZIF-67-Partikels zeigen die erfolgreiche Synthese der Kern-Schale-Struktur (Abbildung 2d, Abbildung S13).

Schließlich haben wir das LaMer-Wachstumsmodell verwendet, um die unterschiedlichen Prozesse der Nukleation und des Wachstums der beiden MOF-Nanohybride, β-FeOOH@ZIF-67 und multi-β-FeOOH@ZIF-67, qualitativ zu bewerten (Abbildung S14a).³⁰ Bei einfachem β-FeOOH@ZIF-67 liefert der Metallvorläufer Co(NO₃)₂ zu Beginn der Reaktion leicht freie Kobaltkationen (Abbildung S14b). Mit der Diffusion von Triethylamin in die Mutterlösung steigt die Konzentration des 2-Methylimidazol-Anions langsam an (Abbildung S14c). Wenn die für die heterogene Nukleation erforderliche Konzentration erreicht ist, wächst ZIF-67 vorzugsweise auf der Oberfläche von β-FeOOH (Abbildung S15), da die Nukleationsschwelle auf einer festen Oberfläche niedriger ist (Abbildung S14a). Anschließend lagern sich freie Co²⁺-Kationen und 2-Methylimidazol-Anionen schnell an diese primären Kerne an, was zu einem weiteren Wachstum der MOF-Schale in einzelne β-FeOOH@ZIF-67-Nanohybride führt (Abbildung S15a). Bei Verwendung von CoCl₂ ist die Konzentration der freien Kobaltkationen während der gesamten Reaktion sehr niedrig (Abbildung S10, S14b). TEA-Dämpfe diffundieren allmählich in die Mutterlösung und bilden 2-Methylimidazol-Anionen. Wenn die Nukleationsschwelle erreicht ist, bilden sich auf den Oberflächen von β-FeOOH weniger MOF-Kerne als im Co(NO₃)₂-System. Aufgrund konkurrierender Cl⁻-Anionen in der Lösung sind die naszierenden Oberflächen der ZIF-67-Kerne weniger stabil. Die Absorption von β-FeOOH auf einer solchen frischen ZIF-67-Oberfläche führt zu deren Stabilisierung (Abbildung S15b). Infolgedessen agglomerieren die β-FeOOH-MOF-Kerne allmählich zu mikrongroßen Multi-β-FeOOH@ZIF-67-Nanohybriden. Ihre erkennbare Gleichgewichtsmorphologie (Abbildung S16) und die Ergebnisse des epitaktischen Wachstums (Abbildung S17) deuten auf die Bildung von einkristallinem ZIF-67 in den oben genannten Fällen hin.

Im obigen Beispiel hängt die Bildung der Verbundstoffe nicht vom Vorhandensein bestimmter Oberflächenspezies oder von einer Gitterübereinstimmung zwischen Kern und Schale ab. Daher ist es möglich, unsere Methode auf eine Vielzahl von Kern-Schale-Systemen zu erweitern. Wir wählten anorganische Nanopartikel mit verschiedenen funktionellen Gruppen und mit unterschiedlichen Morphologien und Größen, darunter tensidfreie Fe₂O₃-Ellipsoide, gerbsäurestabilisierte Ag NP ölsäuremodifizierte NaYF₄ NP, PVP-stabilisierte Au-NP und Citrat-verkappte Ni₃[Fe(CN)₆]₂-Nanowürfel, um die entsprechenden ZIF-67-Nanohybride zu synthetisieren (Abbildung S18). TEM-Bilder von Kern@ZIF-67-Nanohybriden zeigen die erfolgreiche Synthese von Kern-Schale-Strukturen, die unabhängig von der Chemie und Morphologie des Kerns sind (Abbildung 3 und S19–20). Wie in unserem ersten Beispiel führt die Verwendung von Co(NO₃)₂ als Vorläufer zur Verkapselung von nur einem (oder wenigen) NP-Kernen in einzelnen ZIF-67-Schalen (Abbildung 3a). Wie erwartet, führt CoCl₂ zu Kern-Schale-Nanohybriden mit einem größeren Kerngehalt pro Partikel (Abbildung 3b).

Da die Bildung der Kern-Schale-Verbundwerkstoffe völlig unabhängig vom Kern ist, haben wir kompliziertere Strukturen entworfen, bei denen zwei, drei und vier Arten von Kernen in einer MOF-Schale kombiniert werden. Während des Wachstumsprozesses kapseln die ZIF-67-Schalen jedes kolloidal stabile Nanopartikel ein. Folglich erhielten wir mit unserer Methode komplexe MOF-Hybride als binäre (β-FeOOH, NaYF₄@ZIF-67), tertiäre (β-FeOOH, NaYF₄, Au@ZIF-67) und quaternäre Komposite (β-FeOOH, NaYF₄, Au, Ag@ZIF-67) (Abbildung 3c und S21–23). Die entsprechenden EDX-Elementaranalysen und Kartierungen zeigen, dass verschiedene Arten von anorganischen Nanopartikeln gleichmäßig in mikrometergroßen ZIF-67-Schalen verteilt sind (Abbildung 3c, Abbildung S21–23).

Wie bereits erwähnt, wird das Verhältnis von Triethylamin/Ethanol-Lösungen verwendet, um die Diffusionsraten von TEA zu regulieren und somit die Deprotonierung organischer Liganden zu beeinflussen. Ein geringeres Verhältnis von Triethylamin-/Ethanollösungen entspricht einem langsameren Deprotonierungsprozess. Darüber hinaus wirkt sich auch das Verhältnis von Liganden zu Metallvorläufern auf das MOF-Wachstum aus. Ein Überschuss an Liganden-Linkern erhöht in der Regel die Bildung von Metall-Liganden-Komplexen und verbessert somit die Kristallisations- und Nukleationsrate. Eine langsamere Wachstumsrate der MOF erleichtert das Kristallwachstum und die Einlagerung von mehr Nanopartikeln in die einzelnen Partikel. Daher werden wir versuchen, rationale Reaktionsparameter zu optimieren, um den Anwendungsbereich unserer Methode auf verschiedene MOF-Schalen auszuweiten. Wir wählten ZIF-8 als ausgezeichneten Ausgangskandidaten, da es die gleiche Kristallstruktur wie ZIF-67 hat und aus Zn²⁺-Kationen und 2-Methylimidazol-Anionen besteht.⁹ Mit ZnCl₂ als Metallvorläufer erhielten wir verschiedene Nanohybride mit ZIF-8-Hüllen in Mikrongröße (Abbildung 4 und S24–25). Anschließend wählten wir die strukturell sehr unterschiedlichen Systeme FJU-30 (Zn₅(C₂H₂N₃)₆Cl₄) und ZIF-zni (Zn(IM)₂). FJU-30 und ZIF-zni bestehen aus Zn²⁺-Kationen und 1H-1,2,3-Triazolanionen bzw. Imidazolanionen^{50, 51} – beide organischen Bausteine werden durch die stärkere Base Triethylamin deprotoniert. Die TEM-Aufnahmen zeigen die erfolgreiche Synthese von Nanohybriden mit Schalen aus FJU-30 und ZIF-zni (Abbildung 4 und S26–28). Nachdem die N-haltigen Liganden erschöpfend behandelt wurden, wenden wir unsere Methode auf O-haltige organische Bausteine an. Hier wählten wir MIL-88 (aus Fe³⁺ und BDC (1,4- Benzoldicarboxylat)),⁵² HKUST-1 (aus Cu²⁺ und BTC (1,3,5-Benzoldicarboxylat))¹⁵ und Co-MOF-74 (aus Co²⁺ and DOBDC (2,5-Dioxido-1,4-benzoldicarboxylat))⁴⁷ als Schalen, in die wir erfolgreich verschiedene NPs als Kerne einbauten (Abbildung 4 und S29–31). Neben Ethanol lassen sich verschiedene MOF-Nanohybride auch durch Verwendung von DMF oder Isopropanol als Lösungsmittel erhalten (Abbildung S32–34). Unsere Ergebnisse zeigen eindeutig, dass die von uns vorgeschlagene Methode ein leistungsfähiges Synthesewerkzeug mit einem sehr breiten Anwendungsbereich für die Synthese von gut definierten, maßgeschneiderten und chemisch äußerst vielseitigen MOF-Nanohybriden ist.

Zusammenfassung

Mit dieser einzigartig vielseitigen Methode der dampfgestützten Deprotonierung und Nukleation von MOFs um verschiedene NP-Kerne haben wir eine Vielzahl von Nanohybriden aus sieben verschiedenen MOF-Schalen (ZIF-zni, ZIF-8, ZIF-67, NJU-30, MIL-88(Fe), HKUST-1 und MOF-74(Co)) und sechs Kernspezies (Ag, Au, NaYF₄, β-FeOOH, Fe₂O₃ und Ni₃[Fe(CN)₆]₂) erhalten. Die Diffusionsgeschwindigkeit der Triethylamindämpfe steuert den Deprotonierungsprozess der organischen Bausteine und ermöglicht so eine präzise und beispiellose Kontrolle über die Wachstumsdynamik und die Zusammensetzung der Kern-Schale-Nanohybride. Der langsame Deprotonierungsprozess begünstigt die heterogene Nukleation an den Oberflächen der kolloidalen Nanopartikel – unabhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung, Struktur und Morphologie. Wir können die genaue Anzahl der eingekapselten Kernpartikel von einem bis zu Hunderten einstellen, indem wir (i) die Nukleationsrate und (ii) die Koordinationsumgebung der Metallvorläufer abstimmen. Daher ist unsere Methode auf jede Art von Kern-Nanopartikeln und verschiedene MOF-Hüllen anwendbar, die zu einfachen und komplexen (binären, tertiären und quaternären) Verbundsystemen kombiniert werden können. Diese Methode bietet ein leistungsfähiges Werkzeug für die Gestaltung und Synthese der zukünftigen Generation von MOF-basierten Kern-Schale-Nanohybriden.

Interessenkonflikt

Die Autoren erklären, dass keine Interessenkonflikte vorliegen.