Молекулярная нить: гибкие металлоорганические каркасы с различными размерами пор создаются путем прохождения молекулярных лигандов

MOF представляют собой трехмерные координационные сети, содержащие ионы металлов и органические молекулы, и обычно представляют собой кристаллические пористые материалы для многих областей применения, включая хранение газов, таких как водород и диоксид углерода. Хотя «резьбовые» MOF синтезировались в прошлом, их по-прежнему сложно и надежно производить.
Включение молекулярных лигандов создает гибкий, взаимопроникающий MOF — аналогично прошиванию нити сквозь ткань для создания нового рисунка.

Использование мостиковых лигандов различной длины потенциально может привести к получению материалов с множеством различных свойств с точки зрения адсорбции газа, разделения газа и катализа.
Теперь Энди Хор и его коллеги из Института исследований и инженерии материалов A * STAR и Национального университета Сингапура показывают, как сольватные молекулы, прилипшие к поверхности каналов координационного полимера на основе кадмия, могут быть заменены азотсодержащими лигандами, которые образуют мостик между двумя ионами металлов MOF.

Эти дипиридильные лиганды длиной от 0.28 к 1.Затем через поры каркаса пропускают 10 нанометров, чтобы сформировать гибкие структуры MOF с различной пористостью.
Сюрпризом для исследователей стало то, что длинные дипиридильные лиганды, которые, как ожидалось, должны были вызвать структурный коллапс каркаса, были приспособлены смещением двумерных слоев внутри структуры. «Наше наблюдение, что внутри этих кристаллов два расположенных бок о бок слоя могут скользить или скользить поперек, создавая пространство для гостей, предполагает, что эти MOF на самом деле умнее, чем мы думали, потому что они могут реагировать на внешние раздражители, не теряя своей кристалличности», — говорит Хор.
Исследователи использовали растворитель диэтилформамид (DEF), а не менее объемный сольват диметилформамида, чтобы создать двойные слои на основе кадмия с достаточно большими каналами, позволяющими дипиридильным лигандам проходить сквозь них. Они также заменили другие сольваты DEF в структуре водой, чтобы минимизировать скопление.

«Мы надеемся применить аналогичный подход к другим MOF — используя ряд металлов и органических молекул — и проверить границы для создания адаптируемых трехмерных материалов», — говорит Хор. «Мы могли бы ввести различные функциональные органические фрагменты в существующие MOF и создать материалы с магнитными, электронными и фотонными функциями.«Кроме того, динамический характер этих MOF делает их привлекательными кандидатами в качестве материалов для селективной адсорбции газов.
Аффилированные с A * STAR исследователи, участвующие в этом исследовании, представляют Институт исследования материалов и инженерии.

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.