MOF由于其有機配體和金屬節點的模塊化，可以精確調控孔尺寸、結構和表面化學，在氣體儲存、分離、催化、藥物釋放以及傳感等領域具有良好的應用前景。而MOF實用化的關鍵一步就在于：將納米尺度MOF材料的功能性擴展到厘米尺度或者更大尺度的宏觀MOF薄膜等類型材料上。
問題在于：直接制備MOF薄膜時，MOF薄膜結晶取向難以統一調控，使得MOF薄膜整體性能相比單個MOF納米顆粒的性能有所降低。
有鑒于此，Falcaro等人開發了一種溫和的一步異質外延生長法，制備得到了厘米尺度定向結晶的多晶MOF薄膜。
圖1. 定向結晶MOF薄膜生長策略
研究人員利用垂直排列的晶態Cu(OH)2納米材料基底作為模板，外延生長Cu2(BDC)2，得到具有定向孔道的MOF薄膜，根據Cu(OH)2納米管基底的尺寸，可以調控MOF薄膜的尺度大小。通過引入DABCO，研究人員還開發了Cu2(BDC)2(DABCO) 3D MOF薄膜。
將熒光染料分子和這種各向異性的MOF薄膜一起組裝，排列在MOF特定晶面。由于光學響應強度取決于晶面和線性偏振激發輻射之間的角度，通過薄膜卷曲行為，就可控制光學響應開關。
圖2. Cu2(BDC)2在垂直排列的Cu(OH)2納米管上的外延生長
圖3. MOF薄膜控制熒光染料光學響應開關
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