본 연구는 과학기술정보통신부 주관으로 한국연구재단(NRF)을 통한 기초과학연구프로그램의 지원을 받았다(NRF-2022R1A2C1009706).

MOF와 리간드를 준비하는 데 필요한 시약은 재료 표에 나열되어 있습니다.
1. 합성 후 리간드 교환(PSE) 공정 설정
<ol><li>미리 합성된 UiO-66 MOF를 진공 하에서 완전히 건조시켜 기공 내의 미반응 금속염 및 리간드와 잔류 용매 잔류물을 밤새 제거합니다. 알림: 보충 참조 file UiO-1 MOF의 합성 절차는 66.</li>
	<li>기능화 리간드, H2BDC-트리아졸 및H2BDC-테트라졸을 준비합니다(준비 과정은 보충 파일 1 참조; Supplementary Figure 1 및 Supplementary Figure 2 for characterization)를 격리된 상태로 하고, 밤새 진공 하에서 완전히 건조시킨다.</li>
	<li>수산화칼륨을 탈이온수에 용해시켜 4% 수산화칼륨(KOH) 수용액을 준비한다.</li>
	<li>폴리프로필렌(PP) 캡이 있는 20mL 섬광 바이알에서 PSE 공정을 수행합니다( 재료 표 참조).</li>
	<li>H2BDC-Triazole (23.3 mg, 0.1 mmol) 또는H2BDC-Tetrazole(23.4 mg, 0.1 mmol)을 측정하고 섬광 바이알에 넣는다.</li>
	<li>H2BDC 리간드를 수용액에 용해시킨다. 유리 피펫을 사용하여 4% KOH 수용액 1.0mL를 BDC-트리아졸 또는 BDC-테트라졸이 들어 있는 섬광 바이알에 옮깁니다. 주의 : 4 % KOH 수용액은 매우 염기성입니다. 모든 형태의 접촉을 피하고 개인 보호 장비를 착용하십시오.</li>
	<li>모든 고체가 완전히 용해 될 때까지 혼합물을 초음파 처리하십시오.</li>
	<li>용액을 pH 7로 중화시킨다. 유리 피펫을 사용하여 pH 7에 도달할 때까지 디카르복실레이트가 들어 있는 섬광 바이알에 넣고 교반하면서 1M 염산(HCl) 수용액을 옮깁니다. pH 종이(및 색상) 또는 pH 측정기로 pH를 측정합니다. 참고: MOF는 일반적으로 염기성 조건(>pH 7)에서 불안정하고 BDC 리간드는 산성 조건(<pH 7)에서 용해되지 않기 때문에 교환 과정에서 pH 7을 유지하는 것이 중요합니다. BDC-Triazole 또는 BDC-Tetrazole 함유 용액을 중화하려면 약 1.5mL의 1M HCl 수용액이 필요합니다.</li>
	<li>디카르복실레이트 용액에 MOF를 첨가하고 배양합니다. pH 7 용액이 들어 있는 섬광 바이알에 UiO-66 MOF(33mg, 0.02mmol)를 추가합니다. 참고: pH 7에서 UiO-66 MOF 입자는 물에 용해되지 않아 물에 현탁액이 됩니다.</li>
	<li>MOF 및 리간드를 함유하는 섬광 바이알을 120 rpm 및 실온에서 24시간 동안 쉐이커에서 인큐베이션한다. 참고: 교반은 PSE 공정을 위한 셰이커 배양의 대안으로 사용할 수 있습니다. 그러나 마그네틱 교반 막대와 MOF 사이의 물리적 접촉으로 인해 MOF 입자가 깨지거나 파손될 수 있으므로 주의해야 합니다.</li>
</ol>2. 교환된 MOF를 분리하고 세척 공정
<ol><li>인큐베이션 후, 원심분리(1,166 x g, 5분, 실온)에 의해 혼합물로부터 고체 MOF를 분리한다.</li>
	<li>수득된 고체 MOF에 신선한 메탄올(10 mL)을 첨가하고, 혼합물을 흔들어 불균질 혼합물을 형성하고, 교환되지 않은 나머지 BDC 리간드를 용해시킨다.</li>
	<li>분리된 고체를 원심분리(1,166 x g, 5분, 실온)에 의해 분리하였다.</li>
	<li>2.2-2.3단계를 두 번 더 반복하여 총 3번의 세탁 주기를 반복합니다.</li>
	<li>교환된 MOF 고체를 마지막 세척 후 밤새 진공 하에 완전히 건조시켰다.</li>
</ol>3. 분말 X선 회절(PXRD)에 의한 MOF의 특성화
<ol><li>교환된 MOF 고체 약 10mg을 PXRD 샘플 홀더로 옮깁니다( 재료 표 참조).</li>
	<li>회절분석기에 샘플 홀더를 놓습니다.</li>
	<li>PXRD 패턴(그림 2)을 5°에서 30°까지 2θ 범위에서 수집합니다.</li>
	<li>얻은 데이터를 부모 UiO-66 MOF 및 시뮬레이션된 패턴과 비교합니다.</li>
</ol>4. 소화 후 핵자기 공명(NMR)에 의한 MOF의 특성화
<ol><li>교환된 MOF 고체 약 30mg을 새로운 4mL 바이알에 옮깁니다.</li>
	<li>마이크로피펫을 사용하여 400μL의 DMSO-d 6을 MOF 샘플로 옮깁니다.</li>
	<li>마이크로피펫을 사용하여 4.14M NH4F/D 2O 용액 200μL를 MOF 분말의 DMSO-d 6 현탁액으로 옮깁니다. 알림: NH40F/D4O 용액 대신 약 2% HF의 수용액을 사용할 수 있습니다. 이 경우, NMR에서 유의한H2O피크가 관찰된다. 그러나 HF 소화의 경우 더 명확한 소화가 가능합니다. 주의: HF는 신체와 중추 신경계에 매우 독성이 있습니다. 모든 형태의 접촉을 피하고 흄 후드에서 작업을 수행해야하며 개인 보호 장비를 착용해야합니다.</li>
	<li>소화 후 MOF가 디메틸 설폭사이드(DMSO)-D2O혼합 용매에 용해될 때까지 30분 동안 불균일 혼합물을 초음파 처리합니다.</li>
	<li>용액을 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF) 주사기 필터(Φ 13mm, 0.45μm 기공, 재료 표 참조)를 통해 여과하여 남아 있는 불용성 고체를 제거하고 4mL 바이알에서 NMR 튜브로 옮깁니다.</li>
	<li>NMR 튜브를 NMR 기계에 넣습니다. NMR 데이터를 수집합니다(그림 3).</li>
</ol>

Triazole 및 Tetrazole 기능화된 Zr-MOF 합성 및 특성화

<ol>
	<li>Zhou, H. -. C., Long, J. R., Yaghi, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Introduction+to+metal-organic+frameworks.">Introduction to metal-organic frameworks.</a> Chemical Reviews. 112 (2), 673-674 (2012).</li><li>Furukawa, H., Cordova, K. E., O'Keefe, M., Yaghi, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+chemistry+and+applications+of+metal-organic+frameworks.">The chemistry and applications of metal-organic frameworks.</a> Science. 341 (6149), 1230444 (2013).</li><li>Razavi, S. A. A., Morsali, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linker+functionalized+metal-organic+frameworks.">Linker functionalized metal-organic frameworks.</a> Coordination Chemistry Reviews. 399, 213023 (2019).</li><li>Kim, D., Kang, M., Ha, H., Hong, C. S., Kim, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+functional+groups+in+metal-organic+frameworks+and+their+positional+regioisomerism.">Multiple functional groups in metal-organic frameworks and their positional regioisomerism.</a> Coordination Chemistry Reviews. 438, 213892 (2021).</li><li>Lu, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuning+the+structure+and+function+of+metal-organic+frameworks+via+linker+design.">Tuning the structure and function of metal-organic frameworks via linker design.</a> Chemical Society Reviews. 43 (16), 5561-5593 (2014).</li><li>Xie, L. -. H., Liu, X. -. M., He, T., Li, J. -. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal-organic+frameworks+for+the+capture+of+trace+aromatic+volatile+organic+compounds.">Metal-organic frameworks for the capture of trace aromatic volatile organic compounds.</a> Chem. 4 (8), 1911-1927 (2018).</li><li>Lv, X. -. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ligand+rigidification+for+enhancing+the+stability+of+metal-organic+frameworks.">Ligand rigidification for enhancing the stability of metal-organic frameworks.</a> Journal of the American Chemical Society. 141 (26), 10283-10293 (2019).</li><li>Robison, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+catenation+in+a+zirconium-based+metal-organic+framework+and+its+effect+on+mechanical+stability+and+sorption+properties.">Transient catenation in a zirconium-based metal-organic framework and its effect on mechanical stability and sorption properties.</a> Journal of the American Chemical Society. 143 (3), 1503-1512 (2021).</li><li>He, T., Kong, X. -. J., Li, J. -. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chemically+stable+metal-organic+frameworks:+rational+construction+and+application+expansion.">Chemically stable metal-organic frameworks: rational construction and application expansion.</a> Accounts of Chemical Research. 54 (15), 3083-3094 (2021).</li><li>Kalaj, M., Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postsynthetic+modification:+an+enabling+technology+for+the+advancement+of+metal-organic+frameworks.">Postsynthetic modification: an enabling technology for the advancement of metal-organic frameworks.</a> ACS Central Science. 6 (7), 1046-1057 (2020).</li><li>Mandal, S., Natarajan, S., Mani, P., Pankajakshan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-synthetic+modification+of+metal-organic+frameworks+toward+applications.">Post-synthetic modification of metal-organic frameworks toward applications.</a> Advanced Functional Materials. 31 (4), 2006291 (2021).</li><li>Wang, Z., Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postsynthetic+modification+of+metal-organic+frameworks.">Postsynthetic modification of metal-organic frameworks.</a> Chemical Society Reviews. 38 (5), 1315-1329 (2009).</li><li>Tanabe, K. K., Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postsynthetic+modification+of+metal-organic+frameworks-a+progress+report.">Postsynthetic modification of metal-organic frameworks-a progress report.</a> Chemical Society Reviews. 40 (2), 498-519 (2011).</li><li>Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postsynthetic+methods+for+the+functionalization+of+metal-organic+frameworks.">Postsynthetic methods for the functionalization of metal-organic frameworks.</a> Chemical Reviews. 112 (2), 970-1000 (2012).</li><li>Wang, Z., Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postsynthetic+covalent+modification+of+a+neutral+metal&#8722;organic+framework.">Postsynthetic covalent modification of a neutral metal&#8722;organic framework.</a> Journal of the American Chemical Society. 129 (41), 12368-12369 (2007).</li><li>Garibay, S. J., Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isoreticular+synthesis+and+modification+of+frameworks+with+the+UiO-66+topology.">Isoreticular synthesis and modification of frameworks with the UiO-66 topology.</a> Chemical Communications. 46 (41), 7700-7702 (2010).</li><li>Kim, M., Cahill, J. F., Fei, H., Prather, K. A., Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postsynthetic+ligand+and+cation+exchange+in+robust+metal-organic+frameworks.">Postsynthetic ligand and cation exchange in robust metal-organic frameworks.</a> Journal of the American Chemical Society. 134 (43), 18082-18088 (2012).</li><li>Kim, M., Cahill, J. F., Su, Y., Prather, K. A., Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postsynthetic+ligand+exchange+as+a+route+to+functionalization+of+'inert'+metal-organic+frameworks.">Postsynthetic ligand exchange as a route to functionalization of 'inert' metal-organic frameworks.</a> Chemical Science. 3 (1), 126-130 (2012).</li><li>Taddei, M., Wakeham, R. J., Koutsianos, A., Andreoli, E., Barron, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-synthetic+ligand+exchange+in+zirconium-based+metal-organic+frameworks:+beware+of+the+defects.">Post-synthetic ligand exchange in zirconium-based metal-organic frameworks: beware of the defects.</a> Angewandte Chemie International Edition. 57 (36), 11706-11710 (2018).</li><li>Park, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Defect+engineering+into+metal-organic+frameworks+for+the+rapid+and+sequential+installation+of+functionalities.">Defect engineering into metal-organic frameworks for the rapid and sequential installation of functionalities.</a> Inorganic Chemistry. 57 (3), 1040-1047 (2018).</li><li>Kim, S., Lee, J., Jeoung, S., Moon, H. R., Kim, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface-deactivated+core-shell+metal-organic+framework+by+simple+ligand+exchange+for+enhanced+size+discrimination+in+aerobic+oxidation+of+alcohols.">Surface-deactivated core-shell metal-organic framework by simple ligand exchange for enhanced size discrimination in aerobic oxidation of alcohols.</a> Chemistry-A European Journal. 26 (34), 7568-7572 (2020).</li><li>Lee, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pore+engineering+of+covalently+connected+metal-organic+framework+nanoparticle-mixed-matrix+membrane+composites+for+molecular+separation.">Pore engineering of covalently connected metal-organic framework nanoparticle-mixed-matrix membrane composites for molecular separation.</a> ACS Applied Nano Materials. 3 (9), 9356-9362 (2020).</li><li>Karagiaridi, O., Bury, W., Mondloch, J. E., Hupp, J. T., Farha, O. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solvent-assisted+linker+exchange:+an+alternative+to+the+de+synthesis+of+unattainable+metal-organic+frameworks.">Solvent-assisted linker exchange: an alternative to the de synthesis of unattainable metal-organic frameworks.</a> Angewandte Chemie International Edition. 53 (18), 4530-4540 (2014).</li><li>Yu, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+solvent-assisted+ligand+exchange+approach+enables+metal-organic+frameworks+with+diverse+and+complex+architectures.">A solvent-assisted ligand exchange approach enables metal-organic frameworks with diverse and complex architectures.</a> Nature Communications. 11, 927 (2020).</li><li>Lee, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+ultra-thin+nanosheet+bimetallic+NiCo+MOF+with+binary+ligand+via+solvent-assisted+ligand+exchange+(SALE)+reaction+for+high+performance+supercapacitors.">Design of ultra-thin nanosheet bimetallic NiCo MOF with binary ligand via solvent-assisted ligand exchange (SALE) reaction for high performance supercapacitors.</a> Electrochimica Acta. 451, 142291 (2023).</li><li>Liao, W. -. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-synthetic+exchange+(PSE)+of+UiO-67+frameworks+with+Ru/Rh+half-sandwich+units+for+visible-light-driven+H2+evolution+and+CO2+reduction.">Post-synthetic exchange (PSE) of UiO-67 frameworks with Ru/Rh half-sandwich units for visible-light-driven H2 evolution and CO2 reduction.</a> Journal of Materials Chemistry A. 6 (24), 11337-11345 (2018).</li><li>Islamoglu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postsynthetic+tuning+of+metal-organic+frameworks+for+targeted+applications.">Postsynthetic tuning of metal-organic frameworks for targeted applications.</a> Accounts of Chemical Research. 50 (4), 805-813 (2017).</li><li>Lee, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Strategies+in+metal-organic+framework-based+catalysts+for+the+aerobic+oxidation+of+alcohols+and+recent+progress.">Strategies in metal-organic framework-based catalysts for the aerobic oxidation of alcohols and recent progress.</a> Bulletin of the Korean Chemical Society. 42 (3), 359-368 (2021).</li><li>Kalaj, M., Prosser, K. E., Cohen, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Room+temperature+aqueous+synthesis+of+UiO-66+derivatives+via+postsynthetic+exchange.">Room temperature aqueous synthesis of UiO-66 derivatives via postsynthetic exchange.</a> Dalton Transactions. 49 (26), 8841-8845 (2020).</li><li>Deria, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Beyond+post-synthesis+modification:+evolution+of+metal-organic+frameworks+via+building+block+replacement.">Beyond post-synthesis modification: evolution of metal-organic frameworks via building block replacement.</a> Chemical Society Reviews. 43 (16), 5896-5912 (2014).</li><li>Han, Y., Li, J. -. R., Xie, Y., Guo, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Substitution+reactions+in+metal-organic+frameworks+and+metal-organic+polyhedral.">Substitution reactions in metal-organic frameworks and metal-organic polyhedral.</a> Chemical Society Reviews. 43 (16), 5952-5981 (2014).</li><li>Xu, M. -. M., Chen, Q., Xie, L. -. H., Li, J. -. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exchange+reactions+in+metal-organic+frameworks:+New+advances.">Exchange reactions in metal-organic frameworks: New advances.</a> Coordination Chemistry Reviews. 421, 213421 (2020).</li><li>Lee, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uncoordinated+tetrazole+ligands+in+metal-organic+frameworks+for+proton-conductivity+studies.">Uncoordinated tetrazole ligands in metal-organic frameworks for proton-conductivity studies.</a> Bulletin of the Korean Chemical Society. 43 (7), 912-917 (2022).</li><li>Han, B. -. X., Jiang, Y. -. F., Sun, X. -. R., Li, Z. -. F., Li, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proton+conductive+N-heterocyclic+metal-organic+frameworks.">Proton conductive N-heterocyclic metal-organic frameworks.</a> Coordination Chemistry Reviews. 432, 213754 (2021).</li><li>Han, Z., Zhao, Y., Peng, J., G&#243;mez-Garc&#237;a, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unusual+oxidation+of+an+N-heterocycle+ligand+in+a+metal&#8722;organic+framework.">Unusual oxidation of an N-heterocycle ligand in a metal&#8722;organic framework.</a> Inorganic Chemistry. 46 (14), 5453-5455 (2007).</li><li>Wu, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linker+engineering+toward+full-color+emission+of+UiO-68+type+metal-organic+frameworks.">Linker engineering toward full-color emission of UiO-68 type metal-organic frameworks.</a> Journal of the American Chemical Society. 143 (28), 10547-10552 (2021).</li><li>Hamzah, H. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-synthetic+mannich+chemistry+on+metal-organic+frameworks:+system-specific+reactivity+and+functionality-triggered+dissolution.">Post-synthetic mannich chemistry on metal-organic frameworks: system-specific reactivity and functionality-triggered dissolution.</a> Chemistry-A European Journal. 24 (43), 11094-11102 (2018).</li><li>Oozeerally, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systematic+modification+of+UiO-66+metal-organic+frameworks+for+glucose+conversion+into+5-hydroxymethyl+furfural+in+water.">Systematic modification of UiO-66 metal-organic frameworks for glucose conversion into 5-hydroxymethyl furfural in water.</a> ChemCatChem. 13 (10), 2517-2529 (2021).</li><li>Hamzah, H. A., Crickmore, T. S., Rixason, D., Burrows, A. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-synthetic+modification+of+zirconium+metal-organic+frameworks+by+catalyst-free+aza-Michael+additions.">Post-synthetic modification of zirconium metal-organic frameworks by catalyst-free aza-Michael additions.</a> Dalton Transactions. 47 (41), 14491-14496 (2018).</li></ol>

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Zr 기반 UiO-66 MOF에 대한 기능화된 BDC 리간드를 사용하는 PSE 공정은 화학 태그가 있는 MOF를 얻는 간단하고 다재다능한 방법입니다. PSE 공정은 수성 매질에서 가장 잘 수행되며, 수성 매질에서 리간드를 용매화하는 초기 단계가 필요합니다. 작용기가 있는 사전 합성된 BDC를 사용하는 경우 4% KOH 수용액과 같은 염기성 용매에 직접 용해하는 것이 좋습니다. 대안적으로, 벤젠-1,4-디카르복실레이트의 나?...

금속-유기 프레임워크(MOF)는 금속 클러스터와 다중 주제 유기 리간드 사이의 배위 결합을 통해 형성되는 3차원 다공성 재료입니다. MOF는 영구적인 다공성, 낮은 밀도, 다양한 응용 분야를 가능하게 하는 유기 및 무기 구성 요소를 연결하는 능력으로 인해 상당한 주목을 받았습니다1,2. 또한 광범위한 금속 노드와 스트럿 유기 링커는 이론적으로 무한한 구조 조합을 제공합니다. 동일한 프레임워크 구조를 사용하더라도 MOF의 물리적 및 화학적 특성은 화학적 태그를 사용한 리간드 기능화를 통해 수정할 수 있습니다. 이러한 변형 공정은 특정 용도(3,4,5,6,7,8,9)에 맞게 MOF의 특성을 조정할 수 있는 유망한 경로를 제공한다.
MOF 합성 이전의 리간드의 사전 기능화 및 MOF의 합성 후 변형(PSM)은 모두 MOF 리간드에서 작용기를 도입 및/또는 수정하기 위해 사용되었다(10,11). 특히, 공유 PSM은 새로운 작용기를 도입하고 다양한 기능성을 갖는 다양한 MOF를 생성하기 위해 광범위하게 연구되어 왔다(12,13,14). 예를 들어, UiO-66-NH2 는 적절한 아실 할라이드 (예 : 아세틸 클로라이드 또는 n- 헥사 노일 클로라이드)와의 아실 화 반응을 통해 상이한 사슬 길이 (가장 짧은 아세트 아미드에서 가장 긴 n- 헥실 아미드까지)를 갖는 아미드 작용화 된 UiO-66-AM으로 전환 될 수있다 15,16. 이 접근 방식은 MOF 리간드에 특정 작용기를 도입하는 공유 PSM의 다재다능함을 입증하여 광범위한 응용 분야를 위한 기반을 마련합니다.
공유 PSM 외에도 합성 후 리간드 교환(PSE)은 MOF를 수정하기 위한 유망한 전략입니다(그림 1). MOF는 금속과 리간드(예: 카르복실레이트) 사이의 배위 결합으로 구성되기 때문에 이러한 배위 결합은 용액에서 외부 리간드로 대체될 수 있습니다. 화학적 태그가 있는 원하는 리간드를 함유하는 용액에 MOF를 노출시키는 것은 PSE 17,18,19,20,21,22를 통해 MOF에 통합될 수 있다. PSE 공정은 배위 용매의 존재에 의해 가속화되기 때문에 이 현상을 용매 보조 리간드 교환(SALE)이라고도 합니다.23,24. 이 접근법은 광범위한 외부 리간드로 MOF를 기능화하기 위한 유연하고 용이한 방법을 제공하여 광범위한 응용 분야를 가능하게 합니다(25,26,27,28,29).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65619/65619fig01.jpg"> 그림 1: PSE를 통한 트리아졸 및 테트라졸 작용화 H2BDC 리간드의 합성 및 트리아졸 및 테트라졸 기능화 UiO-66 MOF의 제조. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65619/65619fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 
PSE 공정의 진행은 리간드 비율, 교환 온도 및 시간을 조정하여 제어할 수 있습니다. 특히, 실온 PSE는 용액으로부터 MOF 고형물(20)로 리간드를 교환함으로써 기능화된 MOF를 얻기 위해 사용될 수 있다. PSE 전략은 열적으로 불안정한 작용기(예: 아지도기)와 배위성 작용기(예: 페놀기)를 MOF 구조(18)에 도입하는 데 특히 유용하다. 또한 PSE 전략은 금속 및 배위 결합 변형이 있는 다양한 MOF에 적용되었습니다. 이 교환은 MOFs30,31,32의 화학에서 보편적인 과정입니다. 본 연구에서는 PSE가 원시적이고 기능화되지 않은 MOF로부터 기능화된 MOF를 얻기 위한 상세한 프로토콜을 제시하고, MOF의 성공적인 기능화를 확인하기 위한 특성화 전략을 제공한다. 이 방법은 다양한 작용기를 가진 MOF를 수정하기 위한 PSE의 다양성과 편의성을 보여줍니다.
테트라졸 함유 벤젠-1,4-디카르복실산(H2BDC-Tetrazole)33 및 트리아졸 함유 벤젠-1,4-디카르복실산(H2BDC-트리아졸)을 표적 리간드로 합성하고 UiO-66 MOF의 PSE에 활용하여 새로운 배위가 없는 트리아졸 함유 MOF를 얻습니다. 트리아졸과 테트라졸은 모두 헤테로사이클릭 고리에 산성 NH 양성자를 가지고 있으며 금속 양이온과 배합할 수 있으므로 MOF34,35를 구성하는 데 사용할 수 있습니다. 그러나 배위가 없는 테트라졸과 트리아졸을 MOF 및 관련 구조에 통합하는 것에 대한 연구는 제한적입니다. 트리아졸 기능화 Zr-MOF의 경우, UiO-68 유형 MOF는 벤조트리아졸 기능성36을 이용한 직접 용매열 합성을 통해 광물리적 특성을 조사하였다. 테트라졸-작용화된 Zr-MOF의 경우, 혼합된 직접 합성이 사용되었다33. 이러한 헤테로사이클 기능화된 MOF는 촉매 작용, 결합 친화력에 의한 선택적 분자 흡수 및 연료 전지의 양성자 전도와 같은 에너지 관련 응용을 위해 MOF 기공에 잠재적인 배위 부위를 제공할 수 있습니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>2-Bromoterephthalic acid</td>
			<td>BLD Pharm</td>
			<td>BD5695</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Azidotrimethylsilane</td>
			<td>Simga Aldrich</td>
			<td>155071</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bis(triphenylphosphine)palladium(II) dichloride</td>
			<td>TCI</td>
			<td>B1667</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper(I) cyanide</td>
			<td>Alfa-Aesar</td>
			<td>12135</td>
			<td>reagent for BDC-Tetrazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Copper(I) iodide</td>
			<td>Acros organics</td>
			<td>20150</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital Orbital Shaker</td>
			<td>Daihan Scientific</td>
			<td>SHO-1D</td>
			<td>PSE</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Formic Acid</td>
			<td>Daejung chemical</td>
			<td>F0195</td>
			<td>reagent for BDC-Tetrazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hybrid LC/Q-TOF system</td>
			<td>Bruker BioSciences</td>
			<td>maXis 4G</td>
			<td>HR-MS</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithum hydroxide monohydrate</td>
			<td>Daejung chemical</td>
			<td>5087-4405</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnesium sulfate</td>
			<td>Samchun chemical</td>
			<td>M1807</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methyl alcohol</td>
			<td>Daejung chemical</td>
			<td>M0584</td>
			<td>reagent for BDC-Tetrazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>N,N-Dimethylformamide</td>
			<td>Daejung chemical</td>
			<td>D0552</td>
			<td>reagent for BDC-Tetrazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer-500 MHz</td>
			<td>Bruker</td>
			<td>AVANCE 500MHz</td>
			<td>NMR</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polypropylene cap (22 mm, Cork-Backed Foil Lined)</td>
			<td>Sungho Korea</td>
			<td>22-200</td>
			<td>material for digestion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Potassium cyanide</td>
			<td>Alfa-Aesar</td>
			<td>L13273</td>
			<td>reagent for BDC-Tetrazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PVDF Synringe filter (13 mm, 0.45 &#181;m)</td>
			<td>LK Lab Korea</td>
			<td>F14-61-363</td>
			<td>material for digestion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scintillation vial (20 mL, borosilicate glass)</td>
			<td>Sungho Korea</td>
			<td>74504-20</td>
			<td>material for digestion</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium azide&#160;</td>
			<td>TCI</td>
			<td>S0489</td>
			<td>reagent for BDC-Tetrazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium bicarbonate</td>
			<td>Samchun chemical</td>
			<td>S0343</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tetrabutylammonium fluoride (1 M THF solution)</td>
			<td>Acros organics</td>
			<td>20195</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine</td>
			<td>TCI</td>
			<td>T0424</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triethylamine hydrochloride</td>
			<td>Daejung chemical</td>
			<td>8628-4405</td>
			<td>reagent for BDC-Tetrazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trimethylsilyl-acetylene</td>
			<td>Alfa-Aesar</td>
			<td>A12856</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Triphenylphosphine</td>
			<td>TCI</td>
			<td>T0519</td>
			<td>reagent for BDC-Triazole</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>X RAY DIFFRACTOMETER SYSTEM</td>
			<td>Rigaku</td>
			<td>MiniFlex 600</td>
			<td>PXRD</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Zirconium(IV) chloride</td>
			<td>Alfa-Aesar</td>
			<td>12104</td>
			<td>reagent for BDC-Tetrazole</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis of triazole and tetrazole-functionalized zr-based metal-organic frameworks through post-synthetic ligand exchange

금속-유기 프레임워크(MOF)는 금속 클러스터와 유기 리간드 사이의 배위 결합을 통해 형성되는 다공성 재료의 한 종류입니다. 이들의 배위 특성을 감안할 때, 유기 리간드 및 스트럿 프레임워크는 MOF로부터 용이하게 제거될 수 있고 및/또는 다른 배위 분자와 교환될 수 있다. MOF 함유 용액에 표적 리간드를 도입함으로써 합성 후 리간드 교환(PSE)이라는 공정을 통해 새로운 화학 태그로 기능화된 MOF를 얻을 수 있습니다. PSE는 고체 용액 평형 공정을 통해 새로운 화학 태그로 광범위한 MOF를 준비할 수 있는 간단하고 실용적인 접근 방식입니다. 또한 PSE는 실온에서 수행할 수 있으므로 열적으로 불안정한 리간드를 MOF에 통합할 수 있습니다. 이 연구에서 우리는 Zr 기반 MOF(UiO-66; UiO = 오슬로 대학교). 분해 후 기능화된 MOF는 분말 X선 회절 및 핵자기 공명 분광법을 포함한 다양한 기술을 통해 특성화됩니다.

Metal-organic frameworks (MOFs) are three-dimensional porous materials that are formed through coordination bonds between metal clusters and multi-topic organic ligands. MOFs have garnered significant attention due to their permanent porosity, low density, and ability to associate organic and inorganic components, which enables diverse applications1,2. Moreover, the vast range of metal nodes and strut organic linkers offer MOFs theoretically unlimited structural combinations. Even with identical framework structures, MOFs&#39; physical and chemical properties can be modified through ligand functionalization with chemical tags. This modification process offers a promising route to tailor the properties of MOFs for specific applications3,4,5,6,7,8,9.
Both the pre-functionalization of ligands prior to MOF synthesis and post-synthetic modification (PSM) of MOFs have been employed to introduce and/or modify functional groups in MOF ligands10,11. In particular, covalent PSMs have been extensively studied to introduce new functional groups and generate a range of MOFs with diverse functionalities12,13,14. For instance, UiO-66-NH2 can be converted to amide-functionalized UiO-66-AMs with different chain lengths (ranging from the shortest acetamide to the longest n-hexyl amide) through acylation reactions with appropriate acyl halides (such as acetyl chloride or n-hexanoyl chloride)15,16. This approach demonstrates the versatility of covalent PSMs to introduce specific functional groups onto MOF ligands, paving the way for a broad range of applications.
In addition to covalent PSMs, post-synthetic ligand exchange (PSE) is a promising strategy for modifying MOFs (Figure 1). Since MOFs are composed of coordination bonds between metals and ligands (such as carboxylates), these coordination bonds can be replaced with external ligands from a solution. Exposing MOFs to a solution containing the desired ligand with chemical tags can be incorporated into the MOFs via PSE17,18,19,20,21,22. Since the PSE process is accelerated by the existence of coordinative solvents, the phenomenon is also called solvent-assisted ligand exchange (SALE)23,24. This approach offers a flexible and facile method for functionalizing MOFs with a wide range of external ligands, enabling a broad spectrum of applications25,26,27,28,29.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/65619/65619fig01.jpg" /> 
Figure 1: Synthesis of triazole and tetrazole-functionalized H2BDC ligands and preparation of triazole- and tetrazole-functionalized UiO-66 MOF through PSE. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/65619/65619fig01large.jpg" target="_blank">Please click here to view a larger version of this figure.</a>
The progress of the PSE process can be controlled by adjusting the ligand ratio, exchange temperature, and time. Notably, room temperature PSE can be employed to obtain functionalized MOFs by exchanging ligands from a solution into MOF solids20. The PSE strategy is particularly useful for introducing both thermally unstable functional groups (such as azido groups) and coordinative functional groups (such as phenol groups) into MOF structures18. In addition, the PSE strategy has been applied to various MOFs with metal and coordination bond variations. This exchange is a universal process in the chemistry of MOFs30,31,32. In this study, we present a detailed protocol for PSE to obtain functionalized MOFs from pristine, non-functionalized MOFs, and we provide a characterization strategy to confirm successful functionalization of the MOFs. This method demonstrates the versatility and convenience of PSE for modifying MOFs with diverse functional groups.
Tetrazole-containing benzene-1,4-dicarboxylic acid (H2BDC-Tetrazole)33, and triazole-containing benzene-1,4-dicarboxylic acid (H2BDC-Triazole) are synthesized as target ligands and utilized in the PSE of UiO-66 MOFs to obtain novel, coordination-free, triazole-containing MOFs. Both triazoles and tetrazoles possess acidic N-H protons on their heterocyclic rings and can coordinate with metal cations, thus enabling their use in constructing MOFs34,35. However, there are limited studies on incorporating coordination-free tetrazoles and triazoles into MOFs and related structures. In case of triazole-functionalized Zr-MOFs, UiO-68 type MOFs were investigated to photophysical properties through direct solvothermal synthesis with benzotriazole functionalities36. For tetrazole-functionalized Zr-MOFs, the mixed direct synthesis was employed33. These heterocycle-functionalized MOFs could provide potential coordinating sites in MOF pores for catalysis, selective molecular uptake by binding affinity, and energy-related applications, such as proton conduction in fuel cells.

저자 스포트라이트: Functionalizing Metal-Organic Frameworks: Advancements, Challenges, and the Power of Post-Synthetic Ligand Exchange (금속-유기 프레임워크의 기능화: 발전, 과제, 그리고 합성 후 리간드 교환의 힘) 

합성 후 리간드 교환을 통한 트리아졸 및 테트라졸 기능화 Zr 기반 금속-유기 프레임워크의 합성

Our main research topic is functionalizing the porous metal-organic frameworks, MOFs, with interesting functional groups through various techniques. This study is focused on heterocycle installation in MOFs. PSE, post-synthetic ligand exchange is the main technique in this work.The ligand with target functional group could be installed in presynthesized MOFS throughout the solid-solution exchange process. Especially, some of the unstable ligands and ligands with coordinating groups could be efficiently incorporated into MOFs through the PSE techniques. Both triazole and tetrazole functional groups have multiple coordinating nitrogen grooves.Therefore, there is competition for coordination between metal carboxylate and metal triazolate or tetrazolate. The incorporation ratio of target ligands is easily controlled in the PSE process and multiple targets could be installed in a single MOF through this approach.

교환된 UiO-66 MOF, UiO-66-트리아졸 및 UiO-66-테트라졸의 성공적인 합성은 무색의 미결정 고체를 생성했습니다. H2BDC-트리아졸 및H2BDC-테트라졸 리간드 모두 또한 무색 고체 상태를 나타내었다. 교환의 성공 여부를 결정하는 데 사용된 표준 방법에는 PXRD 패턴을 측정하고 샘플의 결정도를 깨끗한 UiO-66 MOF와 비교하는 것이 포함되었습니다. 그림 2 는 교환된 UiO-66-트?...

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합성 후 리간드 교환(PSE)은 금속-유기 프레임워크(MOF)에 작용기를 설치하기 위한 다재다능하고 강력한 도구입니다. 트리아졸 및 테트라졸 기능화 리간드를 함유하는 용액에 MOF를 노출시키면 PSE 공정을 통해 이러한 헤테로사이클릭 모이어티를 Zr-MOF에 통합할 수 있습니다.

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous materials that are formed through coordination bonds between metal clusters and organic ligands. ...

우리의 주요 연구 주제는 다양한 기술을 통해 흥미로운 작용기를 가진 다공성 금속-유기 프레임워크(MOF)를 기능화하는 것입니다. 이 연구는 MOF의 헤테로사이클 설치에 초점을 맞춥니다. PSE, 합성 후 리간드 교환이 이 작업의 주요 기술입니다.표적 작용기를 갖는 리간드는 고체 용액 교환 공정 전반에 걸쳐 사전 합성된 MOFS에 설치될 수 있다. 특히, 불안정한 리간드 및 배위기를 갖는 리간드 중 일부는 PSE 기술을 통해 MOF에 효율적으로 통합될 수 있다. 트리아졸과 테트라졸 작용기는 모두 다중 배위 질소 홈을 가지고 있습니다.따라서 금속 카르복실레이트와 금속 트리아졸레이트 또는 테트라졸레이트 사이의 조정을 위한 경쟁이 있습니다. 표적 리간드의 혼입 비율은 PSE 공정에서 쉽게 제어되며 이 접근 방식을 통해 단일 MOF에 여러 표적을 설치할 수 있습니다.

synthesis-triazole-tetrazole-functionalized-zr-based-metal-organic

Research

JoVE Journal

Chemistry

Synthesis of Triazole and Tetrazole-Functionalized Zr-Based Metal-Organic Frameworks Through Post-Synthetic Ligand Exchange

1.8K 조회수.  Chungbuk National University. 우리의 주요 연구 주제는 다양한 기술을 통해 흥미로운 작용기를 가진 다공성 금속-유기 프레임워크(MOF)를 기능화하는 것입니다. 이 연구는 MOF의 헤테로사이클 설치에 초점을 맞춥니다. PSE, 합성 후 리간드 교환이 이 작업의 주요 기술입니다.표적 작용기를 갖는 리간드는 고체 용액 교환 공정 전반에 걸쳐 사전 합성된 MOFS에 설치될 수 있다. 특히, 불안정한 리간드 및 배?...

비디오: 저자 스포트라이트: Functionalizing Metal-Organic Frameworks: Advancements, Challenges, and the Power of Post-Synthetic Ligand Exchange (금속-유기 프레임워크의 기능화: 발전, 과제, 그리고 합성 후 리간드 교환의 힘) 

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous materials that are formed through coordination bonds between metal clusters and organic ligands. Given their coordinative nature, the organic ligands and strut framework can be readily removed from the MOF and/or exchanged with other coordinative molecules. By introducing target ligands to MOF-containing solutions, functionalized MOFs can be obtained with new chemical tags via a process called post-synthetic ligand exchange (PSE). PSE is a straightforward and practical approach that enables the preparation of a wide range of MOFs with new chemical tags via a solid-solution equilibrium process. Furthermore, PSE can be performed at room temperature, allowing the incorporation of thermally unstable ligands into MOFs. In this work, we demonstrate the practicality of PSE by using heterocyclic triazole- and tetrazole-containing ligands to functionalize a Zr-based MOF (UiO-66; UiO = University of Oslo). After digestion, the functionalized MOFs are characterized via various techniques, including powder X-ray diffraction and nuclear magnetic resonance spectroscopy.

Post-synthetic ligand exchange (PSE) is a versatile and powerful tool for installing functional groups into metal-organic frameworks (MOFs). Exposing MOFs to solutions containing triazole- and tetrazole-functionalized ligands can incorporate these heterocyclic moieties into Zr-MOFs through PSE processes.

연구

화학

Setting up the Post-synthetic Ligand Exchange (PSE) Process, Exchanged MOF Isolation and Washing Process

Begin by measuring 23.3 milligrams of H2BDC triazole and place it into the scintillation vial. To dissolve the H2BDC ligand in the aqueous solution, transfer 1.0 milliliters of the 4%potassium hydroxide solution into the vial using a glass pipette. Next, sonicate the mixture until all solids completely dissolve.Add one molar hydrochloric acid solution into the decarboxylate-containing vial and stir until a pH of 7 is reached. Add 33 milligrams of UiO-66 MOF to the scintillation vial. Then incubate the vial with the MOF and ligand at room temperature and 120 RPM in a shaker for 24 hours.Next, isolate the solid MOF from the mixture by centrifugation at 1166g for five minutes. at room temperature. Add 10 milliliters of fresh methanol to the obtained solid MOF and shake the vial, creating a heterogeneous mixture to dissolve any remaining unchanged BDC ligands.Isolate the solid once again by centrifuging the mixture at 1166g for five minutes at room temperature and dry it.

합성 후 리간드 교환(PSE) 공정, 교환 MOF 분리 및 세척 공정 설정

Characterization of the MOF by Powder X-Ray Diffraction (PXRD) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) After Digestion

Transfer approximately 10 milligrams of the MOF solid exchanged with UiO-66-Triazole to a powder X-ray diffraction sample holder. Place the sample holder in the diffractometer, and collect the powder X-ray diffraction pattern. To begin NMR characterization, transfer around 30 milligrams of the exchanged MOF solid to a fresh four milliliter vial.Then move 400 microliters of DMSO-d6 to the MOF sample using a micro pipette. Transfer 200 microliters of 4.14 molar ammonium fluoride deuterium oxide solution to a DMSO-d6 suspension of MOF powder using a micro pipette. Sonicate the heterogeneous mixture for 30 minutes until the MOF is dissolved in the dimethyl sulfoxide deuterium oxide mixed solvent after digestion.Once done, remove any remaining insoluble solids by filtering the solution through a polyvinylidene difluoride syringe filter while transferring it from the four milliliter vial to a nuclear magnetic resonance tube. To determine the success of the exchange, powder X-ray diffraction patterns were measured and compared to pristine UiO-66 MOF for crystallinity. The position of reflection peaks, relative intensity, and broadness in the powder X-ray diffraction patterns of exchanged UiO-66-Triazole and UiO-66-Tetrazole matched with pristine UiO-66 MOFs, indicating that the ligand exchange did not impact the framework structure.The exchange ratios were determined by comparing the integration of nonfunctionalized BDC and BDC-Triazole or BDC-Tetrazole. The exchange ratios for Triazole and Tetrazole were found to be 33%and 30%respectively from post synthetic ligand exchange analysis.