چارچوب های ایمیدازولات زئولیتی ( ZIFs ) دسته ای از چارچوب های فلزی - آلی ( MOF ) هستند که از نظر توپولوژی زئولیت های یکدست نیستند. ZIFها از یونهای فلز واسطه با تتراهدرال کوردینه تشکیل شده اند ( به عنوان مثال Fe، Co، Cu، Zn ) توسط پیوند دهنده های ایمیدازولات متصل می شود. از آنجا که زاویه فلز - ایمیدازول - فلز در زئولیت ها با زاویه ۱۴۵ درجه Si - O - Si مشابه است، ZIFها دارای توپولوژی های زئولیت مانند هستند. [ ۱] از سال ۲۰۱۰، ۱۰۵ توپولوژی ZIF در رساله ها گزارش شده است. [ ۲] [ ۳] با توجه به تخلخل قوی، مقاومت در برابر تغییرات حرارتی و پایداری شیمیایی، ZIF برای کاربردهایی مانند جذب کربن در حال بررسی است. [ ۴]
ZIFs توسط روش های سولوترمال یا هیدروترمال ساخته می شوند. بلورها به آرامی از محلول گرم شده یک نمک فلزی هیدراته، یک ImH ( ایمیدازول با پروتون اسیدی ) ، یک حلال و باز رشد می کنند. [ ۵] پیوند دهنده های ImH امکان کنترل ساختار ZIF را فراهم می کنند. [ ۶] این فرایند برای تولید مواد تک بلوری برای پراش اشعه X تک کریستال ایدئال است. [ ۷] [ ۸] با نگاهی به بهبود عملکرد بلور، مورفولوژی و پراکندگی، طیف گسترده ای از حلال ها، بازها و شرایط مورد بررسی قرار گرفته است. به طور نمونه اولیه، از یک حلال آمید مانند دی متیل فرم آمید ( DMF ) استفاده می شود. گرمای اعمال شده باعث تجزیه حلال آمید برای تولید آمین ها می شود که به نوبه خود ایمیدازولات را از گونه های ایمیدازول تولید می کند. متانول، [ ۹] [ ۱۰] اتانول، [ ۱۱] ایزوپروپانول، [ ۱۲] و آب[ ۱۳] [ ۱۴] [ ۱۵] نیز به عنوان حلال های جایگزین برای تشکیل ZIF مورد بررسی قرار گرفته اند اما به بازهایی مانند پیریدین، [ ۱۶] TEA , [ ۱۷] سدیم فرمت، [ ۱۸] و NaOH نیاز دارند. [ ۱۹] مشخص شده است که پلیمرهایی مانند پلی ( اکسید اتیلن ) - پلی ( اکسید پروپیلن ) - پلی ( اکسید اتیلن ) ، [ ۲۰] پلی وینیل پیرولیدون، [ ۲۱] و پلی ( کلرید دیالی الدیمتیلامامونیوم ) [ ۲۲] به عنوان پخش کننده های بلوری عمل می کنند و با کنترل اندازه و اندازه گیری باعث ایجاد ذرات می شوند.
با توجه به خواص مواد امیدوار کننده، علاقه قابل توجهی در روش های گوناگونی تولید در مقیاس بزرگ اقتصادی وجود دارد. سنتز سونوشیمیایی، که به واکنش های هسته ای اجازه می دهد تا به سرعت از طریق تولید گرماصوت و فشار موضعی پیش بروند، به عنوان راهی برای کوتاه کردن زمان سنتز مورد بررسی قرار گرفته است. [ ۲۳] [ ۲۴] همانند مورد زئولیت ها ، سنتز با کمک مایکروویو نیز برای سنتز سریع ZIFها مورد توجه بوده است. [ ۲۵] [ ۲۶] نشان داده شده است که هر دو روش زمان واکنش را از روز به ساعت یا از ساعت به دقیقه کاهش می دهد. روش های بدون حلال، مانند آسیاب با گلوله یا انباشت بخار شیمیایی، نیز برای تولید ZIF - 8 با کیفیت بالا توصیف شده است. [ ۲۷] [ ۲۸] رسوب بخار شیمیایی به دلیل درجه بالایی از یکنواختی و کنترل نسبت ابعادی که می تواند ارائه دهد و توانایی آن برای ادغام در گردش کار لیتوگرافی سنتی برای فیلم های نازک کاربردی ( به عنوان مثال میکروالکترونیک ) نوید ویژه ای می دهد. سنتز سازگار با محیط زیست بر اساس دی اکسید کربن فوق بحرانی ( scCO 2 ) نیز به عنوان یک روش عملی برای تهیه ZIF - 8 در مقیاس صنعتی گزارش شده است. [ ۲۹] در شرایط استوکیومتری، ZIF - 8 را می توان در مدت ۱۰ ساعت بدست آورد و نیازی به استفاده اضافی لیگاند، مواد افزودنی، حلال های آلی یا مراحل تمیز کردن نیست.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفZIFs توسط روش های سولوترمال یا هیدروترمال ساخته می شوند. بلورها به آرامی از محلول گرم شده یک نمک فلزی هیدراته، یک ImH ( ایمیدازول با پروتون اسیدی ) ، یک حلال و باز رشد می کنند. [ ۵] پیوند دهنده های ImH امکان کنترل ساختار ZIF را فراهم می کنند. [ ۶] این فرایند برای تولید مواد تک بلوری برای پراش اشعه X تک کریستال ایدئال است. [ ۷] [ ۸] با نگاهی به بهبود عملکرد بلور، مورفولوژی و پراکندگی، طیف گسترده ای از حلال ها، بازها و شرایط مورد بررسی قرار گرفته است. به طور نمونه اولیه، از یک حلال آمید مانند دی متیل فرم آمید ( DMF ) استفاده می شود. گرمای اعمال شده باعث تجزیه حلال آمید برای تولید آمین ها می شود که به نوبه خود ایمیدازولات را از گونه های ایمیدازول تولید می کند. متانول، [ ۹] [ ۱۰] اتانول، [ ۱۱] ایزوپروپانول، [ ۱۲] و آب[ ۱۳] [ ۱۴] [ ۱۵] نیز به عنوان حلال های جایگزین برای تشکیل ZIF مورد بررسی قرار گرفته اند اما به بازهایی مانند پیریدین، [ ۱۶] TEA , [ ۱۷] سدیم فرمت، [ ۱۸] و NaOH نیاز دارند. [ ۱۹] مشخص شده است که پلیمرهایی مانند پلی ( اکسید اتیلن ) - پلی ( اکسید پروپیلن ) - پلی ( اکسید اتیلن ) ، [ ۲۰] پلی وینیل پیرولیدون، [ ۲۱] و پلی ( کلرید دیالی الدیمتیلامامونیوم ) [ ۲۲] به عنوان پخش کننده های بلوری عمل می کنند و با کنترل اندازه و اندازه گیری باعث ایجاد ذرات می شوند.
با توجه به خواص مواد امیدوار کننده، علاقه قابل توجهی در روش های گوناگونی تولید در مقیاس بزرگ اقتصادی وجود دارد. سنتز سونوشیمیایی، که به واکنش های هسته ای اجازه می دهد تا به سرعت از طریق تولید گرماصوت و فشار موضعی پیش بروند، به عنوان راهی برای کوتاه کردن زمان سنتز مورد بررسی قرار گرفته است. [ ۲۳] [ ۲۴] همانند مورد زئولیت ها ، سنتز با کمک مایکروویو نیز برای سنتز سریع ZIFها مورد توجه بوده است. [ ۲۵] [ ۲۶] نشان داده شده است که هر دو روش زمان واکنش را از روز به ساعت یا از ساعت به دقیقه کاهش می دهد. روش های بدون حلال، مانند آسیاب با گلوله یا انباشت بخار شیمیایی، نیز برای تولید ZIF - 8 با کیفیت بالا توصیف شده است. [ ۲۷] [ ۲۸] رسوب بخار شیمیایی به دلیل درجه بالایی از یکنواختی و کنترل نسبت ابعادی که می تواند ارائه دهد و توانایی آن برای ادغام در گردش کار لیتوگرافی سنتی برای فیلم های نازک کاربردی ( به عنوان مثال میکروالکترونیک ) نوید ویژه ای می دهد. سنتز سازگار با محیط زیست بر اساس دی اکسید کربن فوق بحرانی ( scCO 2 ) نیز به عنوان یک روش عملی برای تهیه ZIF - 8 در مقیاس صنعتی گزارش شده است. [ ۲۹] در شرایط استوکیومتری، ZIF - 8 را می توان در مدت ۱۰ ساعت بدست آورد و نیازی به استفاده اضافی لیگاند، مواد افزودنی، حلال های آلی یا مراحل تمیز کردن نیست.
