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Impact of Chemical Primers on the Growth, Structure, and Functional Properties of ZIF-8 Films

cnea.tipodocumentoARTÍCULO CIENTÍFICO
dc.contributor.authorAllegretto, Juan Alejandro
dc.contributor.authorArcidiácono, Melina Sol
dc.contributor.authorSteinberg, Paula Yael
dc.contributor.authorAngelome, Paula Cecilia
dc.contributor.authorAzzaroni, Omar
dc.contributor.authorRafti, Matias
dc.date.accessioned2025-12-11T23:31:29Z
dc.date.available2025-12-11T23:31:29Z
dc.date.issued2022-04
dc.description.abstractZIF-8 (zeolitic imidazolate framework) metal-organic framework (MOF) thin films have been studied extensively given their possible applications in separation membranes and sensors and even for microelectronics. The wide variety of substrates and synthetic strategies used for ZIF-8 film formation causes a dispersion in the properties observed, and elucidation of the influence of each step in such processes is a much-desired goal that remains partially unexplored. Therefore, we herein focused on a thorough characterization of the effect of substrate surface chemistry given by chemical primers on the resulting films. Specifically, we used self-assembled monolayers (SAMs) of 3-mercapto-1-propanesulfonic acid (MPSA) and (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES). We have analyzed and evaluated its influence on growth progression, thickness, crystallinity, surface roughness, compactness, and porosity on ZIF-8 films grown via a one-pot liquid-phase epitaxy approach and the overall impact of those properties on molecular transport of different probes. We observed significant differences regarding transport properties, and thus available porosity, even for films featuring similar thickness, a parameter widely employed for film comparison. While MPSA renders more compact films and permselectivity, the same synthesis procedure applied to APTES-primed substrates yields lower compactness and lower selectivity on molecular transport. Altogether, our results demonstrate that surface chemical modification of substrates plays a fundamental role in the resulting MOF film structure and thus can be used to modulate crucial properties for prospective use in technological devices.
dc.description.institutionalaffiliationFil: Allegretto, Juan Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina. Universidad Nacional de San Martín; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Arcidiácono, Melina Sol. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Steinberg, Paula Yael. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Seguridad Nuclear y Ambiente. Gerencia de Química (CAC); Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Angelome, Paula Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Azzaroni, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.description.institutionalaffiliationFil: Rafti, Matias. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
dc.identifier.issn1932-7447
dc.identifier.urihttps://nuclea.cnea.gob.ar/handle/20.500.12553/8463
dc.publisherAmerican Chemical Society
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/reference/hdl/11336/200233
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.1c10425
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.1c10425
dc.rights.licenseinfo:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.licensehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subjectTHICNESS
dc.subjectPOROSITY
dc.subjectMETAL ORGANIC FRAMEWORKS
dc.subjectNUCLEATION
dc.subjectNano-materiales
dc.subjectNanotecnología
dc.subjectINGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
dc.titleImpact of Chemical Primers on the Growth, Structure, and Functional Properties of ZIF-8 Films
dc.typeARTÍCULO
dc.type.versionVersión publicada

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