Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يعد تبادل الرباط ما بعد التركيب (PSE) أداة متعددة الاستخدامات وقوية لتثبيت المجموعات الوظيفية في الأطر المعدنية العضوية (MOFs). يمكن أن يؤدي تعريض الأطر الفلزية العضوية لمحاليل تحتوي على روابط وظيفية من تريازول وتيترازول إلى دمج هذه الشقوق الحلقية غير المتجانسة في Zr-MOFs من خلال عمليات PSE.

Abstract

الأطر المعدنية العضوية (MOFs) هي فئة من المواد المسامية التي تتشكل من خلال روابط التنسيق بين المجموعات المعدنية والروابط العضوية. نظرا لطبيعتها التنسيقية ، يمكن إزالة الروابط العضوية وإطار الدعامات بسهولة من MOF و / أو تبادلها مع جزيئات تنسيقية أخرى. من خلال إدخال الروابط المستهدفة إلى المحاليل المحتوية على الأطر الفلزية العضوية ، يمكن الحصول على الأطر الفلزية العضوية الوظيفية بعلامات كيميائية جديدة عبر عملية تسمى تبادل الرباط بعد الاصطناعية (PSE). PSE هو نهج مباشر وعملي يتيح إعداد مجموعة واسعة من الأطر الفلزية العضوية بعلامات كيميائية جديدة عبر عملية توازن المحلول الصلب. علاوة على ذلك ، يمكن إجراء PSE في درجة حرارة الغرفة ، مما يسمح بدمج الروابط غير المستقرة حراريا في الأطر الفلزية العضوية. في هذا العمل ، نوضح التطبيق العملي ل PSE باستخدام روابط تحتوي على تريازول وتيترازول غير متجانسة لتفعيل MOF القائم على Zr (UiO-66; UiO = جامعة أوسلو). بعد الهضم ، تتميز الأطر العضوية العضوية الوظيفية بتقنيات مختلفة ، بما في ذلك حيود الأشعة السينية المسحوق والتحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي.

Introduction

الأطر المعدنية العضوية (MOFs) هي مواد مسامية ثلاثية الأبعاد تتشكل من خلال روابط التنسيق بين التجمعات المعدنية والروابط العضوية متعددة الموضوعات. حظيت الأطر الفلزية العضوية باهتمام كبير بسبب مساميتها الدائمة وكثافتها المنخفضة وقدرتها على ربط المكونات العضوية وغير العضوية ، مما يتيح تطبيقات متنوعة 1,2. علاوة على ذلك ، فإن المجموعة الواسعة من العقد المعدنية والروابط العضوية الدعامات توفر مجموعات هيكلية غير محدودة نظريا من الأطر الفلزية العضوية. حتى مع وجود هياكل إطارية متطابقة ، يمكن تعديل الخصائص الفيزيائية والكيميائية للأطر الفلزية العضوية من خلال تشغيل الرباط باستخدام العلامات الكيميائية. توفر عملية التعديل هذه طريقا واعدا لتكييف خصائص الأطر الفلزية العضوية لتطبيقات محددة3،4،5،6،7،8،9.

تم استخدام كل من ما قبل تشغيل الروابط قبل تخليق الأطر الفلزية العضوية والتعديل بعد التركيب (PSM) للأطر الفلزية العضوية لإدخال و / أو تعديل المجموعات الوظيفية في روابط الفلزية العضوية10،11. على وجه الخصوص ، تمت دراسة PSMs التساهمية على نطاق واسع لإدخال مجموعات وظيفية جديدة وتوليد مجموعة من الأطر الفلزية العضوية ذات الوظائف المتنوعة12،13،14. على سبيل المثال ، يمكن تحويل UiO-66-NH2 إلى UiO-66-AMs وظيفية بأميد بأطوال سلسلة مختلفة (تتراوح من أقصر أسيتاميد إلى أطول أميد n-hexyl) من خلال تفاعلات الأسيل مع هاليدات الأسيل المناسبة (مثل كلوريد الأسيتيل أو كلوريد n-hexanoyl)15,16. يوضح هذا النهج تعدد استخدامات PSMs التساهمية لإدخال مجموعات وظيفية محددة على روابط MOF ، مما يمهد الطريق لمجموعة واسعة من التطبيقات.

بالإضافة إلى PSMs التساهمية ، يعد تبادل الرباط بعد التركيب (PSE) استراتيجية واعدة لتعديل الأطر الفلزية العضوية (الشكل 1). نظرا لأن الأطر الفلزية العضوية تتكون من روابط تنسيق بين المعادن والروابط (مثل الكربوكسيلات) ، يمكن استبدال روابط التنسيق هذه بروابط خارجية من محلول. يمكن دمج تعريض الأطر الفلزية العضوية لمحلول يحتوي على الربيطة المرغوبة مع علامات كيميائية في الأطر الفلزية العضوية عبر PSE17،18،19،20،21،22. نظرا لأن عملية PSE تتسارع من خلال وجود مذيبات تنسيقية ، فإن هذه الظاهرة تسمى أيضا تبادل الرباط بمساعدة المذيبات (SALE)23,24. يوفر هذا النهج طريقة مرنة وسهلة لتشغيل الأطر الفلزية العضوية مع مجموعة واسعة من الروابط الخارجية ، مما يتيح مجموعة واسعة من التطبيقات 25،26،27،28،29.

figure-introduction-3239
الشكل 1: تخليق روابط H2BDC الوظيفية للتريازول والتترازول وإعداد UiO-66 MOF وظيفي ثلاثي ورباعي التريازول من خلال PSE. الرجاء الضغط هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

يمكن التحكم في تقدم عملية PSE عن طريق ضبط نسبة الرباط ودرجة حرارة التبادل والوقت. والجدير بالذكر أنه يمكن استخدام PSE في درجة حرارة الغرفة للحصول على أطر عضوية عضوية وظيفية عن طريق تبادل الروابط من محلول إلى مواد صلبة من الفلزية العضوية20. تعد استراتيجية PSE مفيدة بشكل خاص لإدخال كل من المجموعات الوظيفية غير المستقرة حراريا (مثل مجموعات الأزيدو) والمجموعات الوظيفية التنسيقية (مثل مجموعات الفينول) في هياكل MOF18. بالإضافة إلى ذلك ، تم تطبيق استراتيجية PSE على مختلف الأطر الفلزية العضوية مع اختلافات في المعادن وسندات التنسيق. هذا التبادل هو عملية عالمية في كيمياء الأطر الفلزيةالعضوية 30،31،32. في هذه الدراسة ، نقدم بروتوكولا مفصلا ل PSE للحصول على أطر عضوية عضوية وظيفية من الأطر الفلزية العضوية البكر غير الوظيفية ، ونقدم استراتيجية توصيف لتأكيد التشغيل الناجح للأطر الفلزية العضوية. توضح هذه الطريقة تعدد استخدامات وملاءمة PSE لتعديل الأطر الفلزية العضوية ذات المجموعات الوظيفية المتنوعة.

يتم تصنيع حمض البنزين المحتوي على التترازول -1،4-ثنائي الكربوكسيل (H2 BDC-Tetrazole) 33 ، وحمض البنزين المحتوي على تريازول -1،4-ثنائي الكربوكسيل (H2BDC-Triazole) كروابط مستهدفة واستخدامها في PSE ل UiO-66 MOFs للحصول على أطر عضوية عضوية جديدة وخالية من التنسيق وتحتوي على تريازول. يمتلك كل من التريازول والتيترازول بروتونات N-H الحمضية على حلقاتها الحلقية غير المتجانسة ويمكنها التنسيق مع الكاتيونات المعدنية ، مما يتيح استخدامها في بناء الأطر الفلزيةالعضوية 34,35. ومع ذلك، هناك دراسات محدودة حول دمج التترازول والتريازول الخالي من التنسيق في الأطر الفلزية العضوية والهياكل ذات الصلة. في حالة الأطر الفلزية العضوية Zr-MOFs الوظيفية بالتريازول ، تم فحص الأطر الفلزية العضوية من نوع UiO-68 إلى الخصائص الفيزيائية الضوئية من خلال التخليق الحراري المباشر مع وظائف البنزوتريازول36. بالنسبة ل Zr-MOFs الوظيفية للتترازول ، تم استخدام التوليف المباشر المختلط33. يمكن أن توفر هذه الأطر الفلزية العضوية غير المتجانسة مواقع تنسيق محتملة في مسام الأطر الفلزية العضوية للتحفيز ، والامتصاص الجزيئي الانتقائي عن طريق تقارب الارتباط ، والتطبيقات المتعلقة بالطاقة ، مثل توصيل البروتون في خلايا الوقود.

Protocol

يتم سرد الكواشف المطلوبة لإعداد الأطر الفلزية العضوية والروابط في جدول المواد.

1. إعداد عملية تبادل الرباط بعد الاصطناعية (PSE)

  1. جفف تماما الأطر الفلزية العضوية UiO-66 المركبة مسبقا تحت الفراغ لإزالة أي أملاح معدنية غير متفاعلة وروابط في المسام ، وبقايا المذيبات المتبقية طوال الليل.
    ملاحظة: انظر الملف التكميلي 1 لإجراء توليف الأطر الفلزية العضوية UiO-66.
  2. تحضير الروابط الوظيفية ، H2BDC-Triazole ، و H2BDC-Tetrazole (انظر الملف التكميلي 1 لعملية التحضير ؛ الشكل التكميلي 1 والشكل التكميلي 2 للتوصيف) في حالة معزولة وجافة تماما تحت الفراغ طوال الليل.
  3. تحضير محلول مائي 4٪ هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) عن طريق إذابة هيدروكسيد البوتاسيوم في الماء منزوع الأيونات.
  4. قم بإجراء عملية PSE في قوارير تلألؤ سعة 20 مل مع أغطية من مادة البولي بروبيلين (PP) (انظر جدول المواد).
  5. قم بقياس H2BDC-Triazole (23.3 مجم ، 0.1 مليمول) أو H2BDC-Tetrazole (23.4 مجم ، 0.1 مليمول) وضعه في قارورة التلألؤ.
  6. حل الربيطة H2BDC في محلول مائي. استخدم ماصة زجاجية لنقل 1.0 مل من المحلول المائي 4٪ KOH إلى قارورة التلألؤ التي تحتوي على BDC-Triazole أو BDC-Tetrazole.
    تنبيه: المحلول المائي 4٪ KOH أساسي للغاية. تجنب جميع أشكال الاتصال وارتداء معدات الحماية الشخصية.
  7. قم بتسخين الخليط حتى تذوب جميع المواد الصلبة تماما.
  8. تحييد الحل إلى الرقم الهيدروجيني 7. استخدم ماصة زجاجية لنقل محلول مائي من حمض الهيدروكلوريك (HCl) 1 M مع التقليب في قارورة التلألؤ التي تحتوي على ثنائي الكربوكسيلات حتى يتم الوصول إلى الرقم الهيدروجيني 7. قم بقياس الأس الهيدروجيني إما عن طريق ورق الأس الهيدروجيني (ولونه ) أو مقياس الأس الهيدروجيني.
    ملاحظة: من الأهمية بمكان الحفاظ على درجة حموضة 7 أثناء عملية التبادل ، لأن الأطر الفلزية العضوية عادة ما تكون غير مستقرة في ظل الظروف الأساسية (> الأس الهيدروجيني 7) ، وليجند BDC غير قابل للذوبان في الظروف الحمضية (< درجة الحموضة 7). مطلوب ما يقرب من 1.5 مل من محلول مائي 1 M HCl لتحييد محلول يحتوي على BDC-Triazole أو BDC-Tetrazole.
  9. أضف الأطر الفلزية العضوية إلى محلول ثنائي الكربوكسيلات واحتضانها. أضف UiO-66 MOF (33 مجم ، 0.02 مليمول) إلى قارورة التلألؤ التي تحتوي على محلول الأس الهيدروجيني 7.
    ملاحظة: عند الرقم الهيدروجيني 7 ، لا تكون جزيئات UiO-66 MOF قابلة للذوبان في الماء ، مما يؤدي إلى تعليقها في الماء.
  10. احتضان قارورة التلألؤ التي تحتوي على MOF و ligand في شاكر عند 120 دورة في الدقيقة وفي درجة حرارة الغرفة لمدة 24 ساعة.
    ملاحظة: يمكن استخدام التقليب كبديل لحضانة الخفق لعملية PSE. ومع ذلك ، يجب توخي الحذر ، لأن الاتصال الجسدي بين قضيب التحريك المغناطيسي والأطر الفلزية العضوية يمكن أن يؤدي إلى تكسير أو كسر جزيئات الأطر الفلزية العضوية.

2. عزل الأطر الفلزية المتبادلة وعملية الغسيل

  1. بعد الحضانة ، اعزل MOF الصلب عن الخليط عن طريق الطرد المركزي (1166 × جم ، 5 دقائق ، درجة حرارة الغرفة).
  2. أضف الميثانول الطازج (10 مل) إلى MOF الصلب الذي تم الحصول عليه ورج الخليط لتشكيل خليط غير متجانس لإذابة روابط BDC المتبقية غير المتبادلة.
  3. عزل المادة الصلبة التي تم عزلها عن طريق الطرد المركزي (1166 × جم ، 5 دقائق ، درجة حرارة الغرفة).
  4. كرر الخطوات 2.2-2.3 مرتين أخريين لما مجموعه ثلاث دورات غسيل.
  5. جفف تماما مادة MOF الصلبة المستبدلة تحت فراغ طوال الليل بعد الغسيل الأخير.

3. توصيف الأطر الفلزية العضوية بواسطة حيود مسحوق الأشعة السينية (PXRD)

  1. نقل ما يقرب من 10 ملغ من مادة MOF الصلبة المتبادلة إلى حامل عينة PXRD (انظر جدول المواد).
  2. ضع حامل العينة في مقياس الحيود .
  3. اجمع نمط PXRD (الشكل 2) في نطاق 2θ من 5 درجات إلى 30 درجة.
  4. قارن البيانات التي تم الحصول عليها ب UiO-66 MOF الأصلي والنمط المحاكاة.

4. توصيف الأطر الفلزية العضوية بواسطة الرنين المغناطيسي النووي (NMR) بعد الهضم

  1. انقل حوالي 30 مجم من مادة MOF الصلبة المتبادلة إلى قارورة طازجة سعة 4 مل.
  2. استخدم ماصة دقيقة لنقل 400 ميكرولتر من DMSO-d 6 إلى عينة MOF.
  3. استخدم ماصة دقيقة لنقل 200 ميكرولتر من محلول 4.14 M NH4F / D2O إلى معلق DMSO-d 6 من مسحوق MOF.
    ملاحظة: يمكن استخدام محلول مائي بنسبة 40٪ تقريبا HF بدلا من محلول NH4F / D2O. في هذه الحالة ، لوحظت ذروة H2O كبيرة في الرنين المغناطيسي النووي. ومع ذلك ، يمكن الهضم بشكل أوضح في حالة هضم HF.
    تنبيه: HF شديد السمية للجسم والجهاز العصبي المركزي. يجب تجنب جميع أشكال الاتصال ، ويجب إجراء العمل في غطاء دخان ، ويجب ارتداء معدات الحماية الشخصية.
  4. قم بتنشيط الخليط غير المتجانس لمدة 30 دقيقة حتى يذوب المحلول العضوي في مذيب ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) -D2O المختلط بعد الهضم.
  5. قم بإزالة أي مواد صلبة غير قابلة للذوبان متبقية عن طريق ترشيح المحلول من خلال مرشح حقنة بولي فينيليدين ثنائي فلوريد (PVDF) (Φ 13 مم ، مسام 0.45 ميكرومتر ؛ انظر جدول المواد) أثناء نقله من قارورة 4 مل إلى أنبوب الرنين المغناطيسي النووي.
  6. ضع أنبوب الرنين المغناطيسي النووي في جهاز الرنين المغناطيسي النووي. اجمع بيانات الرنين المغناطيسي النووي (الشكل 3).

النتائج

أنتج التوليف الناجح ل UiO-66 MOFs المتبادلة و UiO-66-Triazole و UiO-66-Tetrazole مواد صلبة مجريزوفية عديمة اللون. كما أظهرت كل من روابط H 2 BDC-Triazole وH2BDC-Tetrazole حالة صلبة عديمة اللون. تضمنت الطريقة القياسية المستخدمة لتحديد نجاح التبادل قياس أنماط PXRD ومقارنة تبلور العينة مع UiO-66 MOF البكر. يعرض

Discussion

تعد عملية PSE مع روابط BDC الوظيفية نحو الأطر الفلزية العضوية UiO-66 القائمة على Zr طريقة بسيطة ومتعددة الاستخدامات للحصول على الأطر الفلزية العضوية ذات العلامات الكيميائية. من الأفضل إجراء عملية PSE في الوسط المائي ، مما يتطلب الخطوة الأولى المتمثلة في إذابة الربيطة في وسط مائي. عند استخدام BDC ال...

Disclosures

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

تم دعم هذا البحث من قبل برنامج أبحاث العلوم الأساسية من خلال المؤسسة الوطنية للبحوث الكورية (NRF) بتمويل من وزارة العلوم وتكنولوجيا المعلومات والاتصالات (NRF-2022R1A2C1009706).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
2-Bromoterephthalic acidBLD PharmBD5695reagent for BDC-Triazole
AzidotrimethylsilaneSimga Aldrich155071reagent for BDC-Triazole
Bis(triphenylphosphine)palladium(II) dichlorideTCIB1667reagent for BDC-Triazole
Copper(I) cyanideAlfa-Aesar12135reagent for BDC-Tetrazole
Copper(I) iodideAcros organics20150reagent for BDC-Triazole
Digital Orbital ShakerDaihan ScientificSHO-1DPSE
Formic AcidDaejung chemicalF0195reagent for BDC-Tetrazole
Hybrid LC/Q-TOF systemBruker BioSciencesmaXis 4GHR-MS
Lithum hydroxide monohydrateDaejung chemical5087-4405reagent for BDC-Triazole
Magnesium sulfateSamchun chemicalM1807reagent for BDC-Triazole
Methyl alcoholDaejung chemicalM0584reagent for BDC-Tetrazole
N,N-DimethylformamideDaejung chemicalD0552reagent for BDC-Tetrazole
Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer-500 MHzBrukerAVANCE 500MHzNMR
Polypropylene cap (22 mm, Cork-Backed Foil Lined)Sungho Korea22-200material for digestion
Potassium cyanideAlfa-AesarL13273reagent for BDC-Tetrazole
PVDF Synringe filter (13 mm, 0.45 µm)LK Lab KoreaF14-61-363material for digestion
Scintillation vial (20 mL, borosilicate glass)Sungho Korea74504-20material for digestion
Sodium azide TCIS0489reagent for BDC-Tetrazole
Sodium bicarbonateSamchun chemicalS0343reagent for BDC-Triazole
Tetrabutylammonium fluoride (1 M THF solution)Acros organics20195reagent for BDC-Triazole
TriethylamineTCIT0424reagent for BDC-Triazole
Triethylamine hydrochlorideDaejung chemical8628-4405reagent for BDC-Tetrazole
Trimethylsilyl-acetyleneAlfa-AesarA12856reagent for BDC-Triazole
TriphenylphosphineTCIT0519reagent for BDC-Triazole
X RAY DIFFRACTOMETER SYSTEMRigakuMiniFlex 600PXRD
Zirconium(IV) chlorideAlfa-Aesar12104reagent for BDC-Tetrazole

References

  1. Zhou, H. -. C., Long, J. R., Yaghi, O. M. Introduction to metal-organic frameworks. Chemical Reviews. 112 (2), 673-674 (2012).
  2. Furukawa, H., Cordova, K. E., O'Keefe, M., Yaghi, O. M. The chemistry and applications of metal-organic frameworks. Science. 341 (6149), 1230444 (2013).
  3. Razavi, S. A. A., Morsali, A. Linker functionalized metal-organic frameworks. Coordination Chemistry Reviews. 399, 213023 (2019).
  4. Kim, D., Kang, M., Ha, H., Hong, C. S., Kim, M. Multiple functional groups in metal-organic frameworks and their positional regioisomerism. Coordination Chemistry Reviews. 438, 213892 (2021).
  5. Lu, W., et al. Tuning the structure and function of metal-organic frameworks via linker design. Chemical Society Reviews. 43 (16), 5561-5593 (2014).
  6. Xie, L. -. H., Liu, X. -. M., He, T., Li, J. -. R. Metal-organic frameworks for the capture of trace aromatic volatile organic compounds. Chem. 4 (8), 1911-1927 (2018).
  7. Lv, X. -. L., et al. Ligand rigidification for enhancing the stability of metal-organic frameworks. Journal of the American Chemical Society. 141 (26), 10283-10293 (2019).
  8. Robison, L., et al. Transient catenation in a zirconium-based metal-organic framework and its effect on mechanical stability and sorption properties. Journal of the American Chemical Society. 143 (3), 1503-1512 (2021).
  9. He, T., Kong, X. -. J., Li, J. -. R. Chemically stable metal-organic frameworks: rational construction and application expansion. Accounts of Chemical Research. 54 (15), 3083-3094 (2021).
  10. Kalaj, M., Cohen, S. M. Postsynthetic modification: an enabling technology for the advancement of metal-organic frameworks. ACS Central Science. 6 (7), 1046-1057 (2020).
  11. Mandal, S., Natarajan, S., Mani, P., Pankajakshan, A. Post-synthetic modification of metal-organic frameworks toward applications. Advanced Functional Materials. 31 (4), 2006291 (2021).
  12. Wang, Z., Cohen, S. M. Postsynthetic modification of metal-organic frameworks. Chemical Society Reviews. 38 (5), 1315-1329 (2009).
  13. Tanabe, K. K., Cohen, S. M. Postsynthetic modification of metal-organic frameworks-a progress report. Chemical Society Reviews. 40 (2), 498-519 (2011).
  14. Cohen, S. M. Postsynthetic methods for the functionalization of metal-organic frameworks. Chemical Reviews. 112 (2), 970-1000 (2012).
  15. Wang, Z., Cohen, S. M. Postsynthetic covalent modification of a neutral metal−organic framework. Journal of the American Chemical Society. 129 (41), 12368-12369 (2007).
  16. Garibay, S. J., Cohen, S. M. Isoreticular synthesis and modification of frameworks with the UiO-66 topology. Chemical Communications. 46 (41), 7700-7702 (2010).
  17. Kim, M., Cahill, J. F., Fei, H., Prather, K. A., Cohen, S. M. Postsynthetic ligand and cation exchange in robust metal-organic frameworks. Journal of the American Chemical Society. 134 (43), 18082-18088 (2012).
  18. Kim, M., Cahill, J. F., Su, Y., Prather, K. A., Cohen, S. M. Postsynthetic ligand exchange as a route to functionalization of 'inert' metal-organic frameworks. Chemical Science. 3 (1), 126-130 (2012).
  19. Taddei, M., Wakeham, R. J., Koutsianos, A., Andreoli, E., Barron, A. R. Post-synthetic ligand exchange in zirconium-based metal-organic frameworks: beware of the defects. Angewandte Chemie International Edition. 57 (36), 11706-11710 (2018).
  20. Park, H., et al. Defect engineering into metal-organic frameworks for the rapid and sequential installation of functionalities. Inorganic Chemistry. 57 (3), 1040-1047 (2018).
  21. Kim, S., Lee, J., Jeoung, S., Moon, H. R., Kim, M. Surface-deactivated core-shell metal-organic framework by simple ligand exchange for enhanced size discrimination in aerobic oxidation of alcohols. Chemistry-A European Journal. 26 (34), 7568-7572 (2020).
  22. Lee, J., et al. Pore engineering of covalently connected metal-organic framework nanoparticle-mixed-matrix membrane composites for molecular separation. ACS Applied Nano Materials. 3 (9), 9356-9362 (2020).
  23. Karagiaridi, O., Bury, W., Mondloch, J. E., Hupp, J. T., Farha, O. K. Solvent-assisted linker exchange: an alternative to the de synthesis of unattainable metal-organic frameworks. Angewandte Chemie International Edition. 53 (18), 4530-4540 (2014).
  24. Yu, D., et al. A solvent-assisted ligand exchange approach enables metal-organic frameworks with diverse and complex architectures. Nature Communications. 11, 927 (2020).
  25. Lee, S. Y., et al. Design of ultra-thin nanosheet bimetallic NiCo MOF with binary ligand via solvent-assisted ligand exchange (SALE) reaction for high performance supercapacitors. Electrochimica Acta. 451, 142291 (2023).
  26. Liao, W. -. M., et al. Post-synthetic exchange (PSE) of UiO-67 frameworks with Ru/Rh half-sandwich units for visible-light-driven H2 evolution and CO2 reduction. Journal of Materials Chemistry A. 6 (24), 11337-11345 (2018).
  27. Islamoglu, T., et al. Postsynthetic tuning of metal-organic frameworks for targeted applications. Accounts of Chemical Research. 50 (4), 805-813 (2017).
  28. Lee, J., et al. Strategies in metal-organic framework-based catalysts for the aerobic oxidation of alcohols and recent progress. Bulletin of the Korean Chemical Society. 42 (3), 359-368 (2021).
  29. Kalaj, M., Prosser, K. E., Cohen, S. M. Room temperature aqueous synthesis of UiO-66 derivatives via postsynthetic exchange. Dalton Transactions. 49 (26), 8841-8845 (2020).
  30. Deria, P., et al. Beyond post-synthesis modification: evolution of metal-organic frameworks via building block replacement. Chemical Society Reviews. 43 (16), 5896-5912 (2014).
  31. Han, Y., Li, J. -. R., Xie, Y., Guo, G. Substitution reactions in metal-organic frameworks and metal-organic polyhedral. Chemical Society Reviews. 43 (16), 5952-5981 (2014).
  32. Xu, M. -. M., Chen, Q., Xie, L. -. H., Li, J. -. R. Exchange reactions in metal-organic frameworks: New advances. Coordination Chemistry Reviews. 421, 213421 (2020).
  33. Lee, D., et al. Uncoordinated tetrazole ligands in metal-organic frameworks for proton-conductivity studies. Bulletin of the Korean Chemical Society. 43 (7), 912-917 (2022).
  34. Han, B. -. X., Jiang, Y. -. F., Sun, X. -. R., Li, Z. -. F., Li, G. Proton conductive N-heterocyclic metal-organic frameworks. Coordination Chemistry Reviews. 432, 213754 (2021).
  35. Han, Z., Zhao, Y., Peng, J., Gómez-García, C. J. Unusual oxidation of an N-heterocycle ligand in a metal−organic framework. Inorganic Chemistry. 46 (14), 5453-5455 (2007).
  36. Wu, S., et al. Linker engineering toward full-color emission of UiO-68 type metal-organic frameworks. Journal of the American Chemical Society. 143 (28), 10547-10552 (2021).
  37. Hamzah, H. A., et al. Post-synthetic mannich chemistry on metal-organic frameworks: system-specific reactivity and functionality-triggered dissolution. Chemistry-A European Journal. 24 (43), 11094-11102 (2018).
  38. Oozeerally, R., et al. Systematic modification of UiO-66 metal-organic frameworks for glucose conversion into 5-hydroxymethyl furfural in water. ChemCatChem. 13 (10), 2517-2529 (2021).
  39. Hamzah, H. A., Crickmore, T. S., Rixason, D., Burrows, A. D. Post-synthetic modification of zirconium metal-organic frameworks by catalyst-free aza-Michael additions. Dalton Transactions. 47 (41), 14491-14496 (2018).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

196

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved