Er zouden meer materialen voor elektronische toepassingen kunnen worden gevonden, dankzij de ontdekking van een nieuw metaal-organisch raamwerk (MOF) dat elektrische halfgeleiding weergeeft met een recordhoge fotoresponsiviteit, door een wereldwijde onderzoekssamenwerking waarbij de Universiteit van Warwick betrokken is.

Onderzoek vandaag gepubliceerd in Natuurcommunicatie laat zien hoe hoge fotogeleiding en halfgeleidergedrag kunnen worden toegevoegd aan MOF's - die al een enorme internationale focus hebben voor hun toepassingen in gasopslag, detectie en katalyse.

Het nieuwe werk, uitgevoerd door universiteiten in Brazilië, het Verenigd Koninkrijk en Frankrijk - inclusief onderzoekers van Warwick's Department of Chemistry - ontdekten dat de nieuwe MOF een fotoresponsiviteit heeft van 2,5 × 105 A.W-1 - de hoogste ooit waargenomen.

De MOF is bereid met kobalt(II)-ionen en naftaleendiimiden en zuur als liganden. De structuur vertoont anisotrope redoxgeleiding, volgens de aanwijzingen van het kristalrooster. Het geleidingsmechanisme is gevoelig voor licht, en kan worden gemodificeerd of gemoduleerd volgens de invallende golflengte.

Fotoactieve en halfgeleidende MOF's zijn zeldzaam, maar wenselijk voor elektrische en foto-elektrische apparaten.

Deze resultaten zijn de eerste van dit soort met betrekking tot MOF's en vormen het startpunt voor de mogelijkheid om nog meer functionele materialen te ontdekken, eigenschappen weergeven die geschikt zijn voor praktische toepassingen.

Het potentieel voor gebruik in elektronische componenten en fotoconversie-apparaten, zoals zonnecellen en fotokatalysatoren biedt een zeer opwindende toekomst voor dergelijke materialen.

Professor Richard Walton, van Warwick's Department of Chemistry, commentaar:

"Het materiaal dat we hebben ontdekt, baant de weg voor nieuwe toepassingen van een actuele familie van materialen op veel gebieden, variërend van technologie tot energieconversie. We illustreren hoe MOF's die organische en anorganische componenten combineren unieke functionele materialen kunnen produceren uit gemakkelijk verkrijgbare chemicaliën.

"Ons werk werd ondersteund door de versterking van de samenwerkingsbanden van Warwick met Braziliaanse universiteiten en onze uitzonderlijke apparatuur voor materiaalanalyse."