Новости химической науки > Увеличение пор металлоорганических каркасов

Химики из Германии и Испании разработали метод, предотвращающий закупорку пор металлоорганических каркасных структур [metal-organic frameworks (MOF)] в процессе их синтеза. Новая методика также позволяет получить MOF с наибольшими по размеру порами, что может расширить области применения этих материалов.

Обычные синтетические методики позволяют одновременно получить две одинаковых трехмерные структуры (красная и зеленая). (Рисунок из Nature Materials, 2009, DOI: 10.1038/NMAT2445)

Металлоорганические каркасные системы состоят из полых кристаллических решеток, построенных с помощью органических линкеров, связывающих ионы металлов. Эти молекулярные клетки отличаются большой пористостью и интенсивно изучаются и как потенциальные материалы для хранения газов и как потенциальные катализаторы.

Одна из главных проблем, однако, заключается в «переплетении» клеток, происходящем при попытке увеличить размер пор за счет увеличения длины линкеров. Увеличение длины линкеров приводит к тому, что элементы формирующих кристаллических решеток интеркалируются в уже существующие поры, что приводит к перемешиванию кристаллических элементов и снижению эффективного размера пор.

Исследовательская группа Кристофа Вольфа (Christof Wöll) из Университета Рура уверена, что проблему можно решить. Обычно MOF получают за счет реакции линкеров с металлосодержащими частицами в растворителях при высоких температурах. Исследовательская группа Вольфа применила подходы химии поверхности, проводя реакции образования MOF на геометрически правильном шаблоне, состоящем из самоорганизующегося органического монослоя. Благодаря этому растущие слои каркасных структур ориентировались в соответствии со строением шаблона, образуя поры с предварительно определенными размерами, минимизируя при этом влияние процесса переплетения различных решеток.

Источник: Nature Materials, 2009, DOI: 10.1038/NMAT2445

метки статьи: #неорганическая химия, #новые материалы, #химия поверхности, #химия полимеров, #элементоорганическая химия