چارچوب های فلز الی

چارچوب های فلز آلی. چارچوب های فلزی - آلی ( MOF ) دسته ای از ترکیبات متشکل از یون های فلزی یا خوشه هایی است که با لیگاندهای آلی کوردینه شده و ساختارهای یک، دو یا سه بعدی ایجاد می کنند و دسته جدیدی از مواد نانومتخلخل به شمار می روند. آنها یک زیر کلاس از پلیمر کوئوردیناسیونی هستند، با این ویژگی خاص که اغلب متخلخل هستند. از لیگاندهای آلی موجود گاهی به عنوان " استراتس " یاد می شود که یک نمونه آن ۱٬۴ - بنزن دی کربوکسیلیک اسید ( BDC ) است. چارچوب های فلزی - آلی با تجمع یون ها و خوشه های فلزی به عنوان مراکز کئوردیناسیونی و لیگاندهای آلی به عنوان اتصال دهنده این مراکز تشکیل می شوند.
به طور رسمی، یک چارچوب فلزی - آلی یک شبکه کوردینه با لیگاندهای آلی حاوی حفره های بالقوه است. شبکه کوردینه یک ترکیب کوردینه است که از طریق تکرار نهادهای کوردینه در یک بعد گسترش می یابد، اما دارای اتصالات عرضی بین دو یا چند زنجیره جداگانه، حلقه ها یا پیوندهای اسپیرو یا یک ترکیب کوردینه است. [ ۱]
در بعضی موارد، منافذ در طی از بین بردن مولکولهای مهمان پایدار هستند و می توانند با ترکیبات دیگر دوباره پر شوند. به دلیل این خاصیت، MOFها برای ذخیره گازهایی مانند هیدروژن و کربن دی اکسید مورد توجه هستند. از دیگر کاربردی MOFها به طور گسترده ای در ذخیره و جداسازی گازها و به عنوان مواد جامد در ابرخازنها مورد استفاده قرار می گیرند. [ ۲]
سنتز و خصوصیات MOF تمرکز اصلی این رشته را شیمی شبکه تشکیل می دهد ( از لاتین reticulum، "شبکه کوچک" ) . [ ۳] برخلاف MOF، چارچوب های کووالانسی آلی ( COF ) کاملاً از عناصر سبک ( H , B، C , N و O ) با ساختارهای گسترده ساخته می شود. [ ۴]
چارچوب های فلزی - آلی ترکیباتی بلوری با چگالی پایین هستند که از دو جز اصلی تشکیل شده اند: یون فلزی یا خوشه ای از یون های فلزی به عنوان گره و یک مولکول آلی به نام پیوند دهنده به عنوان لیگاند. به همین دلیل، از مواد اغلب به عنوان مواد آلی ترکیبی - غیر آلی یاد می شود. [ ۵] واحدهای آلی به طور معمول لیگاندهای یک ، دو، سه، یا چهار ظرفیتی هستند. [ ۶] انتخاب فلز و پیوند دهنده ساختار و خصوصیات MOF را تعیین می کند. به عنوان مثال، اولویت کوئوردیناسیون فلز با تعیین تعداد لیگاندهایی که می توانند به فلز متصل شوند و در کدام جهت قرار می گیرند، بر اندازه و شکل منافذ تأثیر می گذارد.