Truncated Tetragonal Bipyramidal Crystal Growth of Calcium Squarate Metal–Organic Framework Controlled by the Addition of α-Hydroxy Carboxylates
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Le résumé fourni par la source
The morphological control of crystals is a critical design strategy for maximizing the functional performance of metal–organic frameworks (MOFs). Herein, we focus on modulating the crystal growth of a calcium squarate (Ca-squarate) MOF, chemically formulated as Ca(C 4 O 4 )· x H 2 O─a promising candidate for CO 2 capture. This MOF typically crystallizes in a needle-like morphology (aspect ratio (width/length) range: 0.1–0.3) due to preferential growth along the c -axis of its tetragonal lattice; however, effective strategies to control its morphology are lacking. We report a novel approach to systematically tune its morphology using carboxylate additives. We demonstrate that α-hydroxy carboxylates specifically induced a morphological transition from an anisotropic needle-like form to a more isotropic cubic-like one─a truncated tetragonal bipyramidal crystal growth. With the addition of α-hydroxy carboxylates, the average aspect ratio significantly increased to a maximum of 0.73. Combined experimental and theoretical analyses revealed that this morphological evolution was driven by a “molecular mimicry” mechanism, where the additive mimicked the coordination geometry of the squarate ligand. This mimicry led to a site-selective competitive adsorption on the (001) and high-index facets, effectively suppressing the intrinsic anisotropic growth. These findings provide new guidelines for the rational design of MOF morphologies to enhance material properties.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Truncated Tetragonal Bipyramidal Crystal Growth of Calcium Squarate Metal–Organic Framework Controlled by the Addition of α-Hydroxy Carboxylates
- Date Crossref
- 13/04/2026
- Éditeur
- American Chemical Society (ACS)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Shinshu University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Ōtani University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Graduate School of Medicine Department of Science and Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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iCas Company Research & Development Div. pays non établi dans la noticeEntreprise
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Faculty of Engineering Department of Materials Chemistry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Institute for Aqua Regeneration pays non établi dans la noticeStructure de recherche
Shinshu University, Ōtani University et Department of Science and Technology — Graduate School of Medicine, avec 3 autres affiliations.
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