Metalno-organski okviri (MOF) su posebna klasa spužvastih materijala sa porama nano-veličine. Nanopore vode do rekordnih unutrašnjih površina do 7800 m2 u jednom gramu. Ova osobina čini MOF izuzetno svestranim materijalima sa višestrukom upotrebom, kao što su odvajanje petrohemije i gasova, oponašajući DNK, proizvodnju vodonika i uklanjanje teških metala, fluoridnih aniona, pa čak i zlata iz vode – samo su neke od navedenih osobina.

Jedna od ključnih karakteristika je veličina pora. MOF – i drugi porozni materijali – klasifikovani su na osnovu prečnika njihovih pora: MOF sa porama do 2 nm u prečniku se nazivaju “mikroporoznim”, a sve gore navedeno se naziva “mezoporoznim”. Većina metalno-organskih okvira danas su mikroporozni, tako da nijesu korisni u aplikacijama koje zahtijevaju da uhvate velike molekule ili kataliziraju reakcije između njih – u osnovi, molekuli se ne uklapaju u pore.

Tako su se nedavno pojavili mezoporozni MOF, jer oni pokazuju mnogo obećanja u aplikacijama velikih molekula. Ipak, oni nijesu bez problema: kada veličine pora uđu u mezoporozni režim – imaju tendenciju da se kolabiraju. Razumljivo, ovo smanjuje unutrašnju površinu mezoporoznih MOF-a, a time i njihovu ukupnu korisnost. Budući da je glavni fokus na polju pronalaženje inovativnih načina za maksimiziranje MOF površine i veličine pora, rješavanje problema urušavanja je glavni prioritet.

Sada, dr Li Peng postdoktorant na EPFL Valais Vallis je riješio problem dodavanjem malih količina polimera u mezoporozne MOF-ove. Pošto se polimerne igle MOF-ih pora otvaraju, dodajući da je dramatično povećana pristupna površina od 5 do 50 puta. Istraživanje je vodila istraživačka grupa Vendi Lee Kueen, u saradnji sa laboratorijama Berend Smit i Mohammad Khaja Nazeeruddin iz EPFL-ovog Instituta za hemijske nauke i inženjerstvo (ISIC).

Nakon dodavanja polimera u MOF, njihove visoke površine i kristalnost su održavane čak i nakon zagrevanja MOF-a na 150 °C – temperature koje bi prethodno bile nedostupne zbog kolapsa pora. Ova nova stabilnost obezbeđuje pristup mnogim otvorenim metalnim koordinacionim mjestima, što takođe povećava reaktivnost MOF-a.

U studiji, objavljenoj u Journal of American Chemical Societi, dva studenta doktorskih studija, Sudi Javaheri i Mohamad Moosavi, koriste molekularne simulacije kako bi istražili zašto se pore zapinju u mezoporoznim MOF-ovima, a takođe predlažu mehanizam koji objašnjava kako se polimeri stabilizuju njihove strukture na molekularnom nivou.

“Zamišljamo da će nam ova metoda za stabilizaciju izazvanu polimerima omogućiti da napravimo nekoliko novih mezoporoznih MOF-ova koji prije nisu bili dostupni zbog kolapsa”, kaže Kueen. “Dakle, ovaj rad može otvoriti nove, uzbudljive aplikacije koje uključuju razdvajanje, konverziju ili isporuku velikih molekula.”

https://naucnenovosti.me/wp-content/uploads/2019/07/molecules-3713741_960_720.jpghttps://naucnenovosti.me/wp-content/uploads/2019/07/molecules-3713741_960_720-150x150.jpgadminHemijaNovostiDNK,METALNO-ORGANSKI OKVIRI,mezoporoznost,mikroporoznost,MOFMetalno-organski okviri (MOF) su posebna klasa spužvastih materijala sa porama nano-veličine. Nanopore vode do rekordnih unutrašnjih površina do 7800 m2 u jednom gramu. Ova osobina čini MOF izuzetno svestranim materijalima sa višestrukom upotrebom, kao što su odvajanje petrohemije i gasova, oponašajući DNK, proizvodnju vodonika i uklanjanje teških metala, fluoridnih...Naučne Novosti