Integrating metal–organic frameworks (MOFs) into devices requires their deposition as uniform films rather than powders. However, drop-casting of particle-dispersed inks suffers from the coffee-ring effect, in which an outward capillary flow drives particles toward the contact line and forms non-uniform deposits. Here, a binary-solvent drop-casting strategy using ethanol (EtOH) and ethylene glycol (EG), which differ in volatility and viscosity, is proposed to suppress this effect and form uniform Cu-BTC films. Cu-BTC was confirmed as a phase-pure, highly crystalline framework by FTIR, XRD, and SEM/EDS. Whereas single solvents or unbalanced ratios caused cracking or pronounced edge accumulation, an optimized EG:EtOH ratio of 7:3 balanced the evaporation rate, viscosity, and inward Marangoni flow to yield the most uniform film.

금속유기골격체(MOF)를 다양한 소자에 적용하기 위해서는 분말이 아닌 균일하고 연속적인 박막 형태로의 집적이 요구되나, 입자가 분산된 잉크를 이용한 드롭 캐스팅에서는 건조 중 발생하는 외향 모세관 흐름에 의한 커피링 효과로 박막의 균일도가 크게 저하된다. 본 연구에서는 휘발성과 점도가 서로 다른 EtOH와 EG를 혼합한 이종 용매 드롭 캐스팅 방법을 이용하여 커피링 효과를 억제하고 균일한 Cu-BTC 박막을 제안한다. 합성된 Cu-BTC는 FTIR, XRD, SEM/EDS 분석을 통해 결정성이 우수한 상 순수 결정임을 확인하였다. EtOH와 EG 혼합 비율에 따른 박막을 비교한 결과, 단일 용매 또는 부적절한 비율에서는 균열·박리 또는 심한 가장자리 농축이 나타난 반면, EG:EtOH = 7:3 조성에서는 증발 속도, 점도, 내향 마랑고니 흐름이 균형을 이루어 가장자리 농축과 중심부 함몰이 모두 억제된 가장 균일한 박막이 형성되었다. 본 결과는 정교한 장비 없이 용매 조성 제어만으로 균일한 MOF 박막을 구현할 수 있음을 보여준다.

Keywords: 금속유기골격체(Metal Organic Framework), 드롭캐스팅(Drop Casting), 이종용매(Binary Solvent)