金属有机框架（MOFs）近年来在微电子器件、纳米光子学和传感等领域展现出广泛的应用潜力。将MOFs薄膜精确集成到此类固态器件中亟需高效、精确的微纳米尺度图案化技术。近年来所发展的无光刻胶的MOFs直接光刻方法为构筑微纳尺度的图案提供了有效手段。 然而，这些直接光刻方法多数基于辐照所导致的曝光区域MOFs结构破坏或非晶化过程，即通常伴随着共价键的断裂，因而需要高能量的辐射源（X射线或电子束）及较大的曝光剂量，从而不利于图案化方法的大规模应用。 近期，清华大学化学系张昊副教授课题组提出了一种基于光诱导氟化的MOFs直接光刻新策略。该方法通过氟化过程提高曝光区域ZIFs在水中的稳定性，而不是非晶化或破坏曝光区域的ZIFs结构，因而在低剂量紫外光（低至10 mJ cm-2）条件下实现了对多种ZIFs的高分辨率图案化（2微米），并保持了其结晶性、孔隙率和功能特性，为MOFs在固态器件中的应用提供了新的思路。 作者设计了一类含氟光敏叠氮分子。该分子在紫外光照射下能够生成氮烯并通过非特异性C–H插入反应对ZIFs的咪唑配体进行共价修饰。氟化后的ZIFs由于氟原子的高电负性和疏水性，展现出显著增强的水中稳定性，而未曝光区域的ZIFs则因其固有的水解特性可溶于水中，从而在曝光与非曝光区域形成了水稳定性差异。
作者通过一系列表征手段验证了这一光诱导氟化过程及所引发的水中稳定性差异的微观机制。该图案化方法可以广泛适用于不同种类的ZIFs (ZIF-8、ZIF-7、ZIF-67、ZIF-L等)，在低曝光剂量下实现了高分辨率（2微米）、高平整度、大面积的ZIFs图案化。 图案化后的ZIFs保持了其结晶性和孔隙率，并展现出更高的热稳定性。作为概念性验证，作者构建了水响应荧光传感器阵列。通过在ZIFs表面修饰水敏感的荧光分子（Eu3+/NH2-BDC），调节湿度或干燥条件，实现了局域化荧光颜色可逆切换（红→蓝）。因此，图案化的 ZIF-8 薄膜有望作为像素化的光学传感器，用于显示水的分布，甚至追踪水流，在信息加密、固态电子产品的质量控制、细胞的活性监测等方面具有潜在应用前景。 该工作提出的光诱导氟化策略为ZIFs等对水较为敏感的MOFs的直接图案化提供了高效、温和的解决方案。该方法有望推动MOFs在集成固态器件（如柔性传感器、光子芯片）中的实际应用，并为其他不稳定框架材料的微纳加工提供新思路。 论文信息 Direct Photopatterning of Zeolitic Imidazolate Frameworks via Photoinduced Fluorination Xiaoli Tian, Wenjun Li, Dr. Fu Li, Mingfeng Cai, Yilong Si, Dr. Hao Tang, Dr. Haifang Li, Prof. Hao Zhang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202500476
