近红外光热金属有机框架用于超低功率密度激光切除和直接图案制造

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术 纳米技术
• 摄影化学的使用.

背景情况:

• 直接激光写作 (DLW) 依赖于微/纳米制造的激光剥离.
• 进步需要激光响应材料,以在温和条件下高效地切除.
• 现有的金属有机框架 (MOF) 需要高激光功率密度 (>104 W/cm2),限制了可扩展性.

研究的目的:

• 开发一种新的近红外 (NIR) 光热MOF,用于高效的激光切除.
• 调查新MOF的光热转换效率 (PCE) 和废弃特性.
• 为了证明MOF在直接激光写作应用中的实用性.

主要方法:

• 一个新的NIR光热MOF的合成和特征: {[La2 (HL) 2 (L) 2 (H2O) 6]·xDMF}n (1).
• 在808nm激光照射下测量光学吸收光谱和NIR光热转换效率 (PCE).
• 确定激光切除值功率密度和分析切除产品 (无形氧化物和石墨烯氧化物).
• 直接激光写作 (DLW) 的演示,用于精确的图案设计.

主要成果:

• 化合物1具有广泛的光学吸收和高的NIR PCE 86.47%.
• 化合物1的激光除发生在9.87W/cm2的显著低功率密度下.
• 在空气中的消去会将化合物1转化为无形氧化物和石墨烯氧化物 (GO).
• 通过DLW成功地实现了英语和中文字符的精确模式.

结论:

• 开发的NIR光热MOF可在显著降低功率密度的情况下实现高效的激光切除.
• 这种材料为使用直接激光写作进行可扩展和节能微型/纳米制造提供了一个有前途的平台.
• 转化为氧化和氧化石墨烯为复合材料制造提供了可能性.