Bu araştırma Ödül DE-FG02-12ER16362 altında Enerji, Temel Enerji Bilimler Dairesi, Kimya Bilimleri, Yerbilimleri ve Biyobilimlerdeki Bölümü US Department tarafından desteklenmiştir.

Ana MOF 1. sentezi (Br-YOMOF) <ol><li> 50 mg Zn tartın (NO 3) 2 x 6 H2O (0.17 mmol), 37.8 mg DPNI (0.09 mmol) ve 64.5 mg 1,4-dibromo-2,3,5,6-tetrakis (4-karboksifenil ) benzen (Br-tcpb, 0.09 mmol) eklenmiştir. 4-dram şişeye bütün katı malzemeyi birleştirin. </li><li> Katı malzemelerle şişeye dereceli bir silindir ile ölçülen 10 ml DMF içinde ilave edin. Sonra, 9 &#39;Pasteur pipet kullanarak, konsantre HCI bir damla (0.05 ml) ekleyin (DİKKAT! Gözler, cilt ve mukoza zarı Aşındırıcı. Eldiven kullanınız.). </li><li> , Ampul sıkıca kapatılır ve iyice ~ 15 dakika boyunca bir ultrasonikasyon banyosu kullanılarak bu malzemelerin karışımı. Bunlar, bir süspansiyon oluşturmak olarak şişenin içeriğini dikkate alınmalıdır. </li><li> Iki gün boyunca 80 ° C&#39;de bir fırın içinde şişe yerleştirin. 1. günde, sarı berrak bir çözelti elde içindekiler tamamen çözününceye emin olmak için şişe kontrol edin. Günde 2, sarı yırtılmaya gözlemlemekşeklinde duvarlara kristaller ve şişenin taban. Kristallerin oluşumu sonra, fırından şişeyi çıkarın. </li><li> Flakon RT soğumasını bekleyin. Hepsi şişenin katta toplamak Daha sonra, yavaşça şişe duvarlardan kristalleri itmek için bir ıspatula ile yapılır. Flakon tüm kristalleri yere yerleşmiş olmasını sağlamak için 5 ~ için dk bekletin. </li><li> Pipet içine kristaller emme kaçınarak, 9 &#39;, Pasteur pipeti kullanarak, yavaşça, reaksiyon şişesinden uzaklaştırın. Kurumasını önlemek için bir çerçeve, kristaller tamamen örtülür ve böylece yeterli bir çözüm bırakın. </li><li> Kristallerle şişeye ~ 5 mi taze DMF ilave edin. Burada asitli reaksiyon çözeltisi ve MOF gözenekleri içinde sıkışmış olan herhangi bir reaksiyona girmemiş malzemeyi uzaklaştırmak için, en az bir gün boyunca DMF içinde taze MOF kristaller bekletin. En iyi sonuçlar için, periyodik (~ sonra ilk bir saat boyunca 3 kez her 6-12 saat), taze seriler ile DMF değiştirin. </li&gt; <li> Bir sonraki kullanıma kadar oda sıcaklığında DMF içinde Br-YOMOF kristaller saklayın. </li></ol> Toz X-ışını Kırınımı ile 2. Karakterizasyonu (PXRD) <ol><li> (Huni üst), kılcal kısmın üst 3cm kalması için dikkatli bir şekilde kapalı olan bir ucunu keserek deney için, bir 0.7 mm çaplı borosilikat cam kılcal hazırlayın. </li><li> Bu eriyene kadar düzenli bir balmumu ısıtın ve erimiş balmumu içine kılcal dar (montaj) ucu eğimlidir. Kılcal çıkarın ve balmumu kılcal altındaki bir tıkaç olarak sertleşir sağlar. </li><li> Kil modelleme, az miktarda kılcal destek. </li><li> Çözeltide kristaller birkaç mililitre kadar çizmek, Pasteur pipeti kullanılarak. Dikkatlice huni ağzından da kılcal için, kristalleri ve çözelti aktarın. Fazla çözücü uzak fitillenmesi için bir kağıt havlu ya da doku kullanın. Kılcal dışında çözücü ya da kristaller dökülmemesini. </li><li> (Kristaller küçük bir tıpa yerleşmek için izin veruzunluğunda, yaklaşık 2-5 mm). Kılcal üst (huni) ucunu mühür modelleme kil çok küçük bir parça kullanın. </li><li> Ganiometre kafa (pirinç iğne, manyetik bağlar, vb) herhangi bir montaj aygıtları çıkarın ve kılcal açıölçer başının üstüne kil modelleme tarafından desteklenen yerleştirin. </li><li> Dönme hareketi kristaller fiş öğretilir olmadığından emin olmak için X-ışınına kılcal ortalayın. Not: kristalin malzemenin hacmi, standart laboratuar X-ışını kaynaklarının ışın boyutu aşacaktır. </li><li> Senin Difraktometrenin yazılımını kullanarak, 2θ inkrementlerini örtüşen, 180 ° φ bir dizi tarama hazırlamak. Örneğin, 150 mm (dx) ayarlanmış bir Apex2 detektörü ile donatılmış bir kappa geometri difraktometresi kullanılmasıyla, 10-saniye olan bir dizi, Tablo 1 &#39;deki gibi parametreler ile 180 ° φ taramaları toplar. </li><li> Çerçeveler toplanmıştır sonra, tüm görüntüleri birleştirmek için difraktometresine yazılımını kullanınve elde edilen kırınım modeli üzerinde entegre. </li></ol> Br-YOMOF Kristaller Solvent destekli Bağlayıcı Borsası (SATIŞ) Sahne 3. <ol><li> Dped (0.095 mmol), 21 mg tartılır ve ultrasonik olan bir 2-dramlık bir şişe içinde 5 ml DMF içinde çözülür. </li><li> 6 &#39;, Pasteur pipeti kullanılarak, Br-YOMOF kristalleri toplamak ve bir Buchner hunisi üzerinde filtreleyin. Daha sonra ~ kristaller, 30 mg tartılır; Br-YOMOF ile flakon Kristallerin kalan döndürür. </li><li> Daha önce hazırlanan çözelti içinde dped kristaller dağıtılır. 24 saat boyunca 100 ° C &#39;de bir fırında yapılan satış karışımı yerleştirin. </li><li> Bir sonraki gün, 1H NMR ile satış reaksiyonun ilerlemesini kontrol edin. Spatula ya da 6 &#39;, Pasteur pipetiyle, tepkime DMF çözeltisinden MOF kristallerin yaklaşık 2-5 mg çıkarın. Temiz çözücülerdeki bir az miktarda daldırarak, bu kristalleri durulayınent (reaksiyon sıvısı olarak diklorometan ya da aynı çözücü gibi düşük kaynama noktalı çözücü, - bu durumda BOP), 1.5 gramlık bir şişe içinde. </li><li> Ayrı bir 1,5-dramlık şişe içinde ~ 1 ml deuterated dimetil sülfoksit (d6-DMSO) ekleyin. Temizleme çözeltisinden kristalleri filtre edin ve d6-DMSO içinde eritilmek. Karışıma dötere edilmiş sülfürik asit (SO4 D2) 3 damla eklenerek kristaller çözülür. Iyice, homojen bir çözelti elde etmek için kapaklı bir vial kullanılarak sonikasyon. </li><li> Pasteur pipetiyle bir NMR tüpüne edilen NMR numunesini aktarın ve NMR spektrumunu toplar. Çözelti nispeten nedeniyle MOF kristallerin çözünürlüğü düşük olduğu için seyreltik, 64 tarama. </li><li> Tüm DPNI dped ile değiştirilmiştir doğrulayarak spektrumu yorumlamak ve bu dped: Br-tcpb oranı 1: 1 &#39;dir. Not: DPNI kristalleri içinde hala mevcut ise, ile şişeyi geriarzu edilen ürün elde edilene kadar fırının reaksiyon karışımı 1H NMR ile reaksiyonun gözlenmesi tutun. </li><li> Tüm DPNI dped ile ikame edilmiş ise, 9 &#39;, Pasteur pipetiyle, tepkime çözeltisi ayrıldı ve taze DMF ile değiştirerek reaksiyonu durdurun. Bunların PXRD paterni toplayarak Salem-5 kristallerinin ilave karakterizasyonu gerçekleştirir; daha sonra, kullanılıncaya kadar DMF içinde kristaller saklayın. </li></ol> 4. Süperkritik CO 2 kurutması ile SALEM-5 Kristaller etkinleştirilmesi <ol><li> Sıvı CO 2 ile karışabilir ve süperkritik kurutma makinesi ile uyumlu aktivasyon, etanol ile MOF kafeslerden karşılığında tüm DMF, önce. 9 &#39;Pasteur pipetiyle MOF şişesinden DMF ayrıldı ve etanol küçük bir miktarı ile yer değiştirerek çözücü bir değiştirme (yeterli kristallerin tamamen inmeye). </li><li> DevamHer gün taze bir parti ile etanol yerine 3 gün boyunca çözücü değişimi. Tüm DMF kristalleri 1 H NMR spektrumu toplayarak kristal gözeneklerinden çıkarıldığından emin olun. </li><li> Yeterli sıvı CO 2 ile bir tank süper kritik kurutma bağlı olup olmadığını kontrol edin. </li><li> 6 &#39;Pasteur pipet kullanarak bir aktivasyon çanak MOF kristalleri aktarın. Pipet içine kristalleri emme kaçınarak Sonra 9 &#39;Pastör pipet ile mümkün etanol kadar kaldırın. </li><li> Üç cıvatayı sökerek aktivasyon odasının kapağını kaldırın ve artık MOF enkaz odasını (o varsa, bir Kimwipe temiz odasını silin) ​​inceleyin. Forseps bir çift kullanarak, odasına Maliye Bakanlığı ile aktivasyon çanak yerleştirin ve onun yerine geri kapağı vida. </li><li> Üzerinde kurutma açın ve CO 2 tankı açın. 0 ve 10 º arasında bir sıcaklık elde etmek için sıcaklık düğmesini ayarlayınC. Sıvı haldeki CO 2 tutmak için etkinleştirme işlemi boyunca bu sıcaklık aralığı koruyun. </li><li> Sıcaklık doğru aralıkta sonra, yavaş yavaş &quot;dolgu&quot; düğmesini açın. Odası kapağındaki cam pencereden aktivasyon çanak dökülen 2 sıvı CO gözlemleyin. Bu 800 psi&#39;ye ulaştığında kadar aynı zamanda gösterge okuma basınç artırmalıdır. </li><li> Ilk &quot;tasfiye&quot; gerçekleştirin, yani yeni bir parti ile aktivasyon çözücü ilk yedek. İlk edecek &quot;doldurmak&quot; çözücü bir jet vuruyor kadar 15. Sonra yavaş yavaş enstrümanın tarafındaki tüpten &quot;tasfiye&quot; düğmesini dışarı açmak okur kadar işareti topuzu. Tasfiye ~ 5 dakika boyunca devam edelim; Daha sonra &quot;tasfiye&quot; düğmesini kapatın ve 5 okur işareti aşağı &quot;doldurmak&quot; düğmesini çevirin. </li><li> Bir &quot;tasfiye&quot; Her 2 saat performans, 8 saat boyunca kurutma, süper kritik devam edin. </li><li> 8 saat sonra, TURn tüm kapalı topuzlar ve &quot;ısı&quot; açmak çevirmek. Sıcaklık ve basınç kritik noktasının (31 ° C ve 1070 psi) değerini kadar bekleyin. </li><li> Enstrümanın tarafındaki boruya bir akış ölçer bağlayın ve &quot;bitki&quot; düğmesini açın. 1 cm 3 / dk akışını ayarlamak; Daha sonra akış ölçeri kaldırmak ve CO2 altında (tipik olarak bir yer O / N taşır) numuneden kanama sağlar. </li><li> Ertesi gün, basınç 0 psi düştüğünü kontrol edin; değil varsa size istenilen basınç düşüşü elde edene kadar, &quot;bahar&quot; düğmesini açın. &quot;Kanama&quot; düğmesini kapatın ve cihaz üzerinde &quot;ısı&quot; ve elektrik düğmelerini kapatın. </li><li> Aktivasyon bölmesinden numuneyi çıkarın. Sıkıca aktivasyon çanak kap ve Parafilmlerin sarın. Bir sonraki kullanıma kadar bir eldiven kutusu içinde aktive Salem-5 saklayın. , Etanol, 1 H NMR spektrumu toplayarak numunede mevcut olduğundan emin olun. </li></ol> 5. BET Yüzey Alanı Edinme Orman Bakanlığı&#39;nın N 2 izotermini Toplama <ol><li> Bir dolgu çubuk ve bir sızdırmazlık frit ile donatılmış bir emme tüpü elde edilir ve doğru bir şekilde tartın. En az iki kez tartılır ve iki bilanço okuma ± 0.01 mg içerisinde birbirleriyle kabul emin olun. </li><li> Eldiven kutusuna önceden tartılmış tüp aktarın ve iç lastiğin iç devreye Salem-5 örnek yüklemek. Eldiven kutusunda saklanan aktive MOF örnekleri genelde elektrostatik yüklü ve işlemek için zor gibi Biz, temiz, kuru bir huni kullanmanızı öneririz. Tüpten conta karışımı ve dolgu çubuğunu çıkartın ve bir huni ile uygun; sonra hızla numune tüp aşağı kayarak emin, huni üzerinde aktivasyon çanak ters çevirin. </li><li> Dolgu maddesi çubuğunu ve Salem-5 yüklü tüp içine sızdırmaz cam hamuru takın. Örnek dökülmesini ve / veya tüp kırma önlemek için tüp içine yavaşça ve dikkatle dolgu çubuk kaydırın.Torpido tüpü çıkarın. </li><li> Eğer boş kovanı yüklemek için kullanılan aynı tekniği (ve aynı denge) kullanılarak, tam olarak yüklenmiş bir tüp tartılır. </li><li> , Tüp üzerinde bir izotermal ceket yerleştirin emme aleti üzerinde tüp yük ve boş tüp kitleleri ve numune ile tüp girerek emme dosyayı kurmak. Izoterm toplanması öncesinde 1 saat boyunca aletindeki numuneyi tahliye dosyayı ayarlayın. </li><li> Dewar sıvı azot kuru silerek sonra çözülme buz izin su ile doldurarak ve buz ve / veya su ücretsiz depolamak için kullanılan emin olun. Uygun işareti sıvı nitrojen ile Dewar doldurun ve Ölçümü başlatmak. Ölçüm miktarı ve malzemenin gözenekliliğine bağlı olarak 4 ila 12 saat süreyle her yerde sürer. </li></ol>

<ol>
	<li>Phan, 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=Synthesis,+Structure,+and+Carbon+Dioxide+Capture+Properties+of+Zeolitic+Imidazolate+Frameworks.">Synthesis, Structure, and Carbon Dioxide Capture Properties of Zeolitic Imidazolate Frameworks.</a> Acc. Chem. Res. 43, 58-67 (2009).</li><li>Furukawa, H., Cordova, K. E., O&#8217;Keeffe, 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, (2013).</li><li>Farha, O. K., 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=Metal&#8211;Organic+Framework+Materials+with+Ultrahigh+Surface+Areas:+Is+the+Sky+the+Limit?.">Metal&#8211;Organic Framework Materials with Ultrahigh Surface Areas: Is the Sky the Limit?.</a> J. Am. Chem. Soc. 134, 15016-15021 (2012).</li><li>Suh, M. P., Park, H. J., Prasad, T. K., Lim, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hydrogen+Storage+in+Metal&#8211;Organic+Frameworks.">Hydrogen Storage in Metal&#8211;Organic Frameworks.</a> Chem. Rev. 112, 782-835 (2011).</li><li>Sumida, K., 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=Carbon+Dioxide+Capture+in+Metal&#8211;Organic+Frameworks.">Carbon Dioxide Capture in Metal&#8211;Organic Frameworks.</a> Chem. Rev. 112, 724-781 (2011).</li><li>Liu, J., Thallapally, P. K., McGrail, B. P., Brown, D. R., Liu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progress+in+adsorption-based+CO2+capture+by+metal-organic+frameworks.">Progress in adsorption-based CO2 capture by metal-organic frameworks.</a> Chem. Soc. Rev. 41, 2308-2322 (2012).</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=Metal-organic+framework+materials+as+catalysts.">Metal-organic framework materials as catalysts.</a> Chem. Soc. Rev. 38, 1450-1459 (2009).</li><li>Yoon, M., Srirambalaji, R., Kim, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Homochiral+Metal&#8211;Organic+Frameworks+for+Asymmetric+Heterogeneous+Catalysis.">Homochiral Metal&#8211;Organic Frameworks for Asymmetric Heterogeneous Catalysis.</a> Chem. Rev. 112, 1196-1231 (2011).</li><li>Kreno, L. E., 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=Metal&#8211;Organic+Framework+Materials+as+Chemical+Sensors.">Metal&#8211;Organic Framework Materials as Chemical Sensors.</a> Chem. Rev. 112, 1105-1125 (2011).</li><li>Chen, B., Xiang, S., Qian, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal&#8722;Organic+Frameworks+with+Functional+Pores+for+Recognition+of+Small+Molecules.">Metal&#8722;Organic Frameworks with Functional Pores for Recognition of Small Molecules.</a> Acc. Chem. Res. 43, 1115-1124 (2010).</li><li>Wang, J. L., Wang, C., Lin, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metal&#8211;Organic+Frameworks+for+Light+Harvesting+and+Photocatalysis.">Metal&#8211;Organic Frameworks for Light Harvesting and Photocatalysis.</a> ACS Catalysis. 2, 2630-2640 (2012).</li><li>Lewis, D. 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=Zeolitic+Imidazole+Frameworks:+Structural+and+Energetics+Trends+Compared+with+their+Zeolite+Analogues.">Zeolitic Imidazole Frameworks: Structural and Energetics Trends Compared with their Zeolite Analogues.</a> CrystEngComm. 11, 2272-2276 (2009).</li><li>Mondloch, J. E., Karagiaridi, O., Farha, O. K., Hupp, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activation+of+metal-organic+framework+materials.">Activation of metal-organic framework materials.</a> CrystEngComm. 15, 9258-9264 (2013).</li><li>Karagiaridi, O., 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=Synthesis+and+characterization+of+isostructural+cadmium+zeolitic+imidazolate+frameworks+via+solvent-assisted+linker+exchange.">Synthesis and characterization of isostructural cadmium zeolitic imidazolate frameworks via solvent-assisted linker exchange.</a> Chemical Science. 3, 3256-3260 (2012).</li><li>Burnett, B. J., Barron, P. M., Hu, C., Choe, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stepwise+Synthesis+of+Metal&#8211;Organic+Frameworks:+Replacement+of+Structural+Organic+Linkers.">Stepwise Synthesis of Metal&#8211;Organic Frameworks: Replacement of Structural Organic Linkers.</a> J. Am. Chem. Soc. 133, 9984-9987 (2011).</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+&amp;#34;inert&amp;#34;+metal-organic+frameworks.">Postsynthetic ligand exchange as a route to functionalization of &amp;#34;inert&amp;#34; metal-organic frameworks.</a> Chemical Science. 3, 126-130 (2012).</li><li>Bury, 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=Control+over+Catenation+in+Pillared+Paddlewheel+Metal&#8211;Organic+Framework+Materials+via+Solvent-Assisted+Linker+Exchange.">Control over Catenation in Pillared Paddlewheel Metal&#8211;Organic Framework Materials via Solvent-Assisted Linker Exchange.</a> Chem. Mater. 25, 739-744 (2013).</li><li>Karagiaridi, O., 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=Opening+Metal&#8211;Organic+Frameworks+Vol.+2:+Inserting+Longer+Pillars+into+Pillared-Paddlewheel+Structures+through+Solvent-Assisted+Linker+Exchange.">Opening Metal&#8211;Organic Frameworks Vol. 2: Inserting Longer Pillars into Pillared-Paddlewheel Structures through Solvent-Assisted Linker Exchange.</a> Chem. Mater. 25, 3499-3503 (2013).</li><li>Li, T., Kozlowski, M. T., Doud, E. A., Blakely, M. N., Rosi, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stepwise+Ligand+Exchange+for+the+Preparation+of+a+Family+of+Mesoporous+MOFs.">Stepwise Ligand Exchange for the Preparation of a Family of Mesoporous MOFs.</a> J. Am. Chem. Soc. , (2013).</li><li>Karagiaridi, O., 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=Opening+ZIF-8:+A+Catalytically+Active+Zeolitic+Imidazolate+Framework+of+Sodalite+Topology+with+Unsubstituted+Linkers.">Opening ZIF-8: A Catalytically Active Zeolitic Imidazolate Framework of Sodalite Topology with Unsubstituted Linkers.</a> J. Am. Chem. Soc. 134, 18790-18796 (2012).</li><li>Takaishi, S., DeMarco, E. J., Pellin, M. J., Farha, O. K., Hupp, J. T. <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+(SALE)+and+post-assembly+metallation+in+porphyrinic+metal-organic+framework+materials.">Solvent-assisted linker exchange (SALE) and post-assembly metallation in porphyrinic metal-organic framework materials.</a> Chemical Science. 4, 1509-1513 (2013).</li><li>Vermeulen, N. 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=Aromatizing+Olefin+Metathesis+by+Ligand+Isolation+inside+a+Metal&#8211;+Organic+Framework.">Aromatizing Olefin Metathesis by Ligand Isolation inside a Metal&#8211; Organic Framework.</a> J. Am. Chem. Soc. 135, 14916-14919 (2013).</li><li>Nelson, A. P., Farha, O. K., Mulfort, K. L., Hupp, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Supercritical+Processing+as+a+Route+to+High+Internal+Surface+Areas+and+Permanent+Microporosity+in+Metal&#8722;Organic+Framework+Materials.">Supercritical Processing as a Route to High Internal Surface Areas and Permanent Microporosity in Metal&#8722;Organic Framework Materials.</a> J. Am. Chem. Soc. 131, 458-460 (2008).</li><li>Farha, O. K., 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=De+novo+synthesis+of+a+metal&#8211;organic+framework+material+featuring+ultrahigh+surface+area+and+gas+storage+capacities.">De novo synthesis of a metal&#8211;organic framework material featuring ultrahigh surface area and gas storage capacities.</a> Nat Chem. 2, 944-948 (2010).</li><li>Furukawa, 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=Ultrahigh+Porosity+in+Metal-Organic+Frameworks.">Ultrahigh Porosity in Metal-Organic Frameworks.</a> Science. 329, 424-428 (2010).</li><li>Farha, O. K., Malliakas, C. D., Kanatzidis, M. G., Hupp, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+over+Catenation+in+Metal&#8722;Organic+Frameworks+via+Rational+Design+of+the+Organic+Building.">Control over Catenation in Metal&#8722;Organic Frameworks via Rational Design of the Organic Building.</a> J. Am. Chem. Soc. 132, 950-952 (2009).</li><li>Shultz, A. M., Sarjeant, A. A., Farha, O. K., Hupp, J. T., Nguyen, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-Synthesis+Modification+of+a+Metal&#8211;Organic+Framework+To+Form+Metallosalen-Containing+MOF+Materials.">Post-Synthesis Modification of a Metal&#8211;Organic Framework To Form Metallosalen-Containing MOF Materials.</a> J. Am. Chem. Soc. 133, 13252-13255 (2011).</li><li>Li, H., Eddaoudi, M., O&#39;Keeffe, 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=Design+and+synthesis+of+an+exceptionally+stable+and+highly+porous+metal-organic+framework.">Design and synthesis of an exceptionally stable and highly porous metal-organic framework.</a> Nature. 402, 276-279 (1999).</li><li>Ferey, G., 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=Chromium+Terephthalate-Based+Solid+with+Unusually+Large+Pore+Volumes+and+Surface+Area.">Chromium Terephthalate-Based Solid with Unusually Large Pore Volumes and Surface Area.</a> Science. 309, 2040-2042 (2005).</li><li>Cavka, J. 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=A+New+Zirconium+Inorganic+Building+Brick+Forming+Metal+Organic+Frameworks+with+Exceptional+Stability.">A New Zirconium Inorganic Building Brick Forming Metal Organic Frameworks with Exceptional Stability.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 13850-13851 (2008).</li><li>Chen, Z., Xiang, S., Zhao, D., Chen, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reversible+Two-Dimensional&#8722;Three+Dimensional+Framework+Transformation+within+a+Prototype+Metal&#8722;Organic+Framework.">Reversible Two-Dimensional&#8722;Three Dimensional Framework Transformation within a Prototype Metal&#8722;Organic Framework.</a> Crystal Growt., &amp; Design. 9, 5293-5296 (2009).</li><li>Walton, K. S., Snurr, R. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Applicability+of+the+BET+Method+for+Determining+Surface+Areas+of+Microporous+Metal&#8722;Organic+Frameworks.">Applicability of the BET Method for Determining Surface Areas of Microporous Metal&#8722;Organic Frameworks.</a> J. Am. Chem. Soc. 129, 8552-8556 (2007).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

MOF kristalizasyon sentetik şartları tarif birden çok parametre bile hafif varyasyonlar ile inhibe edilebilir bir hassas bir işlemdir. Bu nedenle, özel bir dikkat reaksiyon karışımı hazırlarken alınması gerekir. Yabancı maddeler olarak daha küçük miktarlarının varlığı tamamen kristalleşmeyi önlemek ya da istenmeyen kristalin ürünlerinin oluşumuna neden olduğu bilinmektedir olarak kullanılan organik bağlayıcıların saflığı, sentezin başlangıcından önce 1 H-NMR tarafından ...

Metal-organik yapı (MOFs), örneğin, Zn +2, Zn, 4 O 6+, Zr, 4-6-O (OH) 4 12 +, Cr: 3 (H2O (metal bazlı uçtan oluşan kristalin koordinasyon polimerlerinin bir sınıf 2 Şekil 1) bkz Bunların çok düzenli (ve müsaittirler;. organik bağlayıcılar ile bağlı) 6 + 2 Zn 2 (COO) 4) (örneğin, di-, tri-, tetra-ve heksakarboksilatlar, 1 dipiridiller imidazolates ulaşabilmesi olağanüstü yüzey alanları (kombine karakterizasyonu) yapıların yüksek olması, 7000 m2 / g) 3 katalizi hidrojen depolama 4 ve C-yakalama 5,6 kadar, bir takım uygulamalar için çekici adaylar olarak potansiyel bahşetmedi, 7,8 9,10 ve hafif hasat algılama. 11 şaşırtıcı, MOFs inte büyük miktarda elicited var değilbilim ve malzeme mühendisliği topluluklar içinde yatsın; hakemli dergilerde MOFS yayınları sayısı şu yılda yayımlanarak 1000-1500 makaleleri ile, son on yılda katlanarak artmaktadır. Arzu edilen özelliklere sahip MOFS sentezi, ancak, bir dizi zorluklar oluşturmaktadır. Aslında cazibe, yani onların olağanüstü gözeneklilik, onların temel noktası belirli MOFS, başarılı kalkınmaya yönelik büyük engellerden biri için, sunabilir. Bu malzemelerin çerçeveler içinde büyük boş alan oluşacak, bunların termodinamik sabitliği dağılmasına yol açar; Bir sonuç olarak, MOFs sentez edilmesi de novo (yani, tek bir adımda solvothermally metal öncüleri ve organik bağlayıcılar reaksiyona sokulması ile) teşkil eden yapı blokları genelde içine monte eğilimi gibi bazı uygulamalar için daha yoğun ve daha az gözenekli (ve daha az arzu edilen bir gaz depolama) analogları. 12 prosedüründen sonra Repr içinoducibly arzu topoloji çerçevesi geliştirilmiştir elde MOF gaz emme gerektiren işlemlerde uygulanmasını sağlamak amacıyla tedavi edilmesi gerekir. MOFs bir çözelti sentezlenir için, kafes ve yeni çıkan MOF kristaller kanalı tipik olarak dolu olan yüksek kaynama noktalı reaksiyon ortamı olarak kullanılan çözücü; Kılcal kuvvetler altında çerçevenin çöküşü neden olmadan çözücünün çıkarılması, &quot;MOF aktivasyonu&quot; olarak bilinen özel bir dizi prosedür gereklidir. 13 Son olarak, nihai ürünün saflığını sağlamak ve temel özellikleri, MOFS arasında kesin çalışmalar sağlamak titizlikle bunların sentezi üzerine, özelliği gerekir. MOFs geleneksel çözücülere yüksek çözünürlüğü olan koordinasyon polimerleri olduğu gerçeği göz önüne alındığında, bu süreç genellikle malzeme bu sınıf için özel olarak geliştirilmiş çeşitli teknikler içerir. Bu tekniklerin çoğu benzersiz paketi, X-ışını kırınımı (XRD) dayanmakd Bu kristal halindeki malzemelerin yüksek düzeyde karakterizasyonu elde edildi. Tipik haliyle, bu şekilde adlandırılan, de novo sentezi şekilde MOF metal öncüleri (inorganik tuzlar) ve organik bağlayıcılar arasında tek-kaplı bir solvothermal reaksiyonları kullanmaktadır. Orada çerçevesine MOF bileşen düzeni üzerinde çok az bir kontrol vardır ve elde edilen ürün, istenen her topoloji sahip değildir Bu yöntem, çok sayıda sakıncaları. Kolay (SATIŞ Şekil 2) çözücü yardımlı bağlayıcı değişimi de novo MOF sentez işlemi ile bağlantılı sorunları engellemeyi sağlar yaklaşımını uygulamak. 14-16 Bu yöntem, arzu edilen bir bağlayıcının konsantre solüsyona kolaylıkla elde MOF kristaller maruz bırakılmasını içerir, kızı linkers kadar tamamen ebeveynin olanlar değiştirin. Tek bir kristal için tek kristal bir şekilde Reaksiyon, - ki, bağlayıcılar wit değiştirilmesi rağmençerçeve hin materyali olarak, özgün ana çoklu organ yetmezliği topolojisini korur. SATILIK esasen de novo erişmek zordur bağlayıcı-topoloji kombinasyonları ile MOFS sentezini sağlar. Şimdiye kadar, bu yöntemi başarıyla böyle Catenation üzerinde kontrol, Maliye Bakanlığı kafesleri 17 genişleme, yüksek enerji polimorfların 20 18,19 sentezi, katalitik olarak aktif materyallerin 20,21 ve site izolasyon geliştirme gibi çeşitli sentetik MOF zorlukları aşmak için uygulamaya konmuştur reaktif reaktifleri korumak için. 22 , Yeni sentezlenmiş MOFs hemen hemen her zaman, sentez sırasında kullanılan çözücü ile dolu kanalları vardır. Bu çözücü onların gaz emme özelliklerinden yararlanmak için çerçeveler kaldırılması gerekiyor. Geleneksel olarak, bu genellikle kanalların (N gibi yüksek kaynama noktalı bir çözücü içinde, bir çözücü değişim) bir ile elde edilir, daha uçucu bir çözücü ile N &#39;-dimetilformamid, DMF)Uzun süreli kez çözücünün tahliye b) vakum altında MOF kristaller ısıtma ya da bu iki tekniğin c) bir kombinasyonu, seçilen bir çözücü içinde MOF kristaller ıslatılmasıyla, etanol ya da diklorometan gibi. Bu aktivasyon yöntemi, bununla birlikte, bu tür zorlu koşullar altında çerçeve çökmesi muzdarip olan yüksek yüzey termodinamik kırılgan MOFs çoğu için uygun değildir. Daha geniş bir çerçeve çöküş başlangıcının kaçınarak, çoklu organ yetmezliği kafeslerden çözücü uzaklaştırma sağlayan bir teknik, bu işlem sırasında, süper kritik CO2 ile kurutma aktivasyonu. 23 olan, MOF yapının iç madde, sıvı CO2 ile değiştirilir. CO2, daha sonra ısıtılmış ve süper kritik bir noktadan sonra basınçlı ve sonunda çerçeve buharlaşmasına izin verilir. Süper kritik CO2 kılcal kuvvetlerin sahip olmadığı için, bu aktif hale getirme işleminin MOFS arasında geleneksel bir vakumlu ısıtma daha zorlama azdır ve varşampiyon yüzey alanı ile Maliye Bakanlığı olmak üzere bugüne kadar yayımlanmış ultra Brunauer-Emmett-Teller (BET) yüzey alanları, en erişim sağladı. 3,24,25 Bu yazıda SATILAN reaksiyonlar için iyi bir şablon olarak hizmet veren bir temsilci kolayca erişilebilir MOF de novo sentezini tarif -. Sütunlu-paddlewheel çerçevesinde Br-YOMOF 26 Onun uzun ve nispeten zayıf bağlı N, N &#39;di-4 -pyridylnaphthalenetetracarboxydiimide (DPNI) sütunlar kolaylıkla mezo -1,2-di (4-piridil) -1,2-etanediyol (dped) bir İzostrüktürel MOF Salem-5 elde etmek için (Şekil 2). 18 Bundan başka, ana hatları ile değiş tokuş edilebilir gereken adımlar süperkritik CO 2 kurutma Salem-5 etkinleştirmek ve başarıyla N 2 izotermini toplamak ve BET yüzey alanı elde etmek alınacak. Bizayrıca X-ışını kristalografisi gibi MOF karakterizasyonu için uygun çeşitli teknikleri ifade 1 &#39;H-NMR spektroskopisi (NMR).

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="352">
	<tbody>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:88px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:88px;">Company</td>
			<td style="width:88px;">Catalog number</td>
			<td style="width:88px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:88px;">6&#8217;&#8217; Pasteur pipet</td>
			<td style="width:88px;">VWR</td>
			<td style="width:88px;">14673-010</td>
			<td style="width:88px;">For transferring MOF crystals</td>
		</tr>
		<tr height="127">
			<td height="127" style="height:127px;width:88px;">9&#8217;&#8217; Pasteur pipet</td>
			<td style="width:88px;">VWR</td>
			<td style="width:88px;">14673-043</td>
			<td style="width:88px;">For separating liquid solution from MOF crystals</td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:88px;">1-dram vials</td>
			<td style="width:88px;">VWR</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:88px;">For preparation of NMR samples</td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:88px;">2-dram vials</td>
			<td style="width:88px;">VWR</td>
			<td style="width:88px;">66011-088</td>
			<td style="width:88px;">For small-scale SALE reactions</td>
		</tr>
		<tr height="106">
			<td height="106" style="height:106px;width:88px;">4-dram vials</td>
			<td style="width:88px;">VWR</td>
			<td style="width:88px;">66011-121</td>
			<td style="width:88px;">For de novo pillared-paddlewheel MOF synthesis</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:88px;">NMR tube Grade 7</td>
			<td style="width:88px;">VWR</td>
			<td style="width:88px;">897235-0000</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:88px;">NMR instrument Avance III 500 MHz</td>
			<td style="width:88px;">Bruker</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:88px;">Oven</td>
			<td style="width:88px;">VWR</td>
			<td style="width:88px;">414004-566</td>
			<td style="width:88px;">For solvothermal MOF reactions</td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:88px;">Sonicator</td>
			<td style="width:88px;">Branson</td>
			<td style="width:88px;">3510-DTH</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:88px;">Balance</td>
			<td style="width:88px;">Mettler-Toledo</td>
			<td style="width:88px;">XS104</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="78">
			<td height="100" rowspan="2" style="height:101px;width:88px;">Superctitical CO2 dryer</td>
			<td rowspan="2" style="width:88px;">Tousimis&#8482; Samdri&#174;</td>
			<td rowspan="2" style="width:88px;">8755B</td>
			<td rowspan="2" style="width:88px;">For activation of pillared-paddlewheel MOFs</td>
		</tr>
		<tr height="22">
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:88px;">Activation dish</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="148">
			<td height="148" style="height:148px;width:88px;">Tristar II 3020</td>
			<td style="width:88px;">Micromeritics</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;">For collection of gas isotherms/measurement of BET surface area</td>
		</tr>
		<tr height="211">
			<td height="211" style="height:211px;width:88px;">X-ray diffractometer</td>
			<td style="width:88px;">Bruker</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;">Kappa geometry goniometer, CuK&#945; radiation and Powder-diffraction data collection plugin.</td>
		</tr>
		<tr height="106">
			<td height="106" style="height:106px;width:88px;">Capillary tubes</td>
			<td style="width:88px;">Charles-Supper</td>
			<td style="width:88px;">Boron-Rich BG07&#160;</td>
			<td style="width:88px;">Thin walled Boron Rich capillary 0.7mm diameter</td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:88px;">Beeswax</td>
			<td style="width:88px;">Huber</td>
			<td style="width:88px;">WAX</td>
			<td style="width:88px;">sticky wax for specimen fixation</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:88px;">Modeling Clay</td>
			<td style="width:88px;">Van Aken</td>
			<td style="width:88px;">Plastalina</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:88px;">CO2 (l)</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:88px;">N2 (l)</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="26">
			<td height="26" style="height:26px;width:88px;">N2 (g)</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;">N/A</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:88px;">DMF</td>
			<td style="width:88px;">VWR</td>
			<td style="width:88px;">MK492908</td>
			<td style="width:88px;">For MOF reactions and storage</td>
		</tr>
		<tr height="106">
			<td height="106" style="height:106px;width:88px;">Ethanol</td>
			<td style="width:88px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:88px;">459844</td>
			<td style="width:88px;">For solvent exchange before supercritical drying</td>
		</tr>
		<tr height="51">
			<td height="51" style="height:51px;width:88px;">Zn(NO3)2 &#215; 6 H2O</td>
			<td style="width:88px;">Fluka</td>
			<td style="width:88px;">96482</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:88px;">dped</td>
			<td style="width:88px;">TCI</td>
			<td style="width:88px;">D0936</td>
			<td style="width:88px;"></td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:88px;">dpni</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:88px;">Synthesized according to a published procedure</td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:88px;">Br-tcpb</td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:88px;"></td>
			<td style="width:88px;">Synthesized according to a published procedure</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:88px;">D2SO4</td>
			<td style="width:88px;">Cambridge Isotopes</td>
			<td style="width:88px;">DLM-33-50</td>
			<td style="width:88px;">For MOF NMR</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:88px;">d6-DMSO</td>
			<td style="width:88px;">Cambridge Isotopes</td>
			<td style="width:88px;">DLM-10-100</td>
			<td style="width:88px;">For MOF NMR</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synthesis and characterization of functionalized metal-organic frameworks

Onlar çok sayıda endüstriyel ve teknolojik uygulamalarda cazip aday gibi metal-organik çerçeveler, araştırma ilgi olağanüstü miktarda çekmiştir. Onların imza özellik ise hem inşası ve onlarla çalışan geldiğinde ancak zorlukların bir dizi verir onların ultra gözenek vardır. (Örneğin, diğer kristal polimorfu, catenated analogları) daha az gözenekli ve termodinamik yönden daha stabil kongenerleri gibi sorunlara neden olabilir tercih edilen bir çerçeve içine oldukça gözenekli bir bağlayıcı / düğüm düzeneği ile istenen MOF kimyasal ve fiziksel özelliğe güvenliğini sağlamak genellikle, tercihen geleneksel sentez metotları ile elde edilir. Istenen ürün elde edildikten sonra, genellikle karakterizasyonu adresi komplikasyonları potansiyel olarak örneğin konuk molekül kayıp ya da microcrystallites tercih edilen oryantasyonunun kaynaklanan özel teknikler gerektirmektedir. Son olarak, Appl kullanım için MOFS içindeki büyük boşlukları erişmekçerçeveler çözücü molekülleri (solvothermal sentez kalıntıları) çıkarılması esnasında çökmesi tabi gerekebileceğinden gazlar içeren ications, sorunlu olabilir. Bu yazıda, rutin laboratuvarda çözmek veya bu sorunları aşmak için ya kullanılan sentez ve karakterizasyon yöntemleri açıklanmaktadır. Yöntemler, süper kritik CO2 kurutma, çözücü yardımlı bağlayıcı değişimi, kılcal kısımların, toz X-ışını kırınımı ve malzeme ile aktivasyonunu (oyuk tahliye) içerir. Son olarak, iyi bir doğrulukla MOFS yüzey alanını tahmin edecek şekilde, azot izoterme Brunauer-Emmett-Teller analizi tatbik edilmesi için uygun bir basınç bölgesini tespit etmek için bir protokol sağlar.

MOF sentezi sırasında HCl kullanımı, çoğu zaman yüksek kaliteli MOF kristallerinin büyümesi için faydalıdır. Bu karboksilat protonunun giderilmesini (ve metal merkezlerine bağlayıcıların bağlayıcı) yavaşlattığı için daha büyük kristallerinin büyümesini teşvik edildi ve reaksiyon daha hızlı ilerlemesine izin verildiği takdirde oluşturabilmektedir şekilsiz ve poli kristal fazların oluşumunu önler. Bu, Şekil 3&#39;te görülebileceği gibi, aslında, bu reaksiyon esnas...

Watch this Scientific Journal Video about Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks at JoVE.com

Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

Kasıtlı olarak tasarlanmış metal-organik çerçeve maddelerin sentezi, aktivasyon ve karakterizasyonu bina blokları uyumsuz veya istenmeyen polimorflan termodinamik istenen formlar üzerinde tercih edilir, özellikle de zordur. Biz süperkritik CO 2 kurutma yoluyla kılcal ve aktivasyon çözücü-destekli bağlayıcı değişimi, toz X-ışını kırınımı uygulamaları, bu zorlukların bazılarını ele nasıl açıklar.

Fonksiyonlu Sentezi ve Karakterizasyonu Metal-organik Altyapıları

Metal-organic frameworks have attracted extraordinary amounts of research attention, as they are attractive candidates for numerous industrial and ...

synthesis-characterization-functionalized-metal-organic

Research

JoVE Journal

Chemistry

47.7K Görüntüleme.  Northwestern University.  Kasıtlı olarak tasarlanmış metal-organik çerçeve maddelerin sentezi, aktivasyon ve karakterizasyonu bina blokları uyumsuz veya istenmeyen polimorflan termodinamik istenen formlar üzerinde tercih edilir, özellikle de zordur. Biz süperkritik CO 2 kurutma yoluyla kılcal ve aktivasyon çözücü-destekli bağlayıcı değişimi, toz X-ışını kırınımı uygulamaları, bu zorlukların bazılarını ele nasıl açıklar. 

Video: Synthesis and Characterization of Functionalized Metal-organic Frameworks

Preparation of Hydrophobic Metal-Organic Frameworks via Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition of Perfluoroalkanes for the Removal of Ammonia

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of perfluoroalkanes has long been studied for tuning the wetting properties of surfaces. For high surface area microporous materials, such as metal-organic frameworks (MOFs), unique challenges present themselves for PECVD treatments. Herein the protocol for development of a MOF that was previously unstable to humid conditions is presented. The protocol describes the synthesis of Cu-BTC (also known as HKUST-1), the treatment of Cu-BTC with PECVD of perfluoroalkanes, the aging of materials under humid conditions, and the subsequent ammonia microbreakthrough experiments on milligram quantities of microporous materials. Cu-BTC has an extremely high surface area (~1,800 m2/g) when compared to most materials or surfaces that have been previously treated by PECVD methods. Parameters such as chamber pressure and treatment time are extremely important to ensure the perfluoroalkane plasma penetrates to and reacts with the inner MOF surfaces. Furthermore, the protocol for ammonia microbreakthrough experiments set forth here can be utilized for a variety of test gases and microporous materials.

Herein the procedures for plasma enhanced chemical vapor deposition of perfluoroalkanes on microporous materials such as metal-organic frameworks to enhance their stability and hydrophobicity are described. Furthermore, breakthrough testing of milligram quantities of samples is described in detail.

Plazma ile Hidrofobik Metal-Organik Altyapıları hazırlanması Amonyak Kaldırma için perfluorobütanlar Kimyasal Buhar Kaplama Geliştirilmiş

Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of perfluoroalkanes has long been studied for tuning the wetting properties of surfaces. For high ...

Kimya

Synthesis of a Water-soluble Metal&#8211;Organic Complex Array

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as Ru(II), Pt(II), and Rh(III). The compound, named as a water-soluble metal-organic complex array (WSMOCA), is obtained through 1) the conventional solution-chemistry-based preparation of the corresponding metal complex monomers having a 9-fluorenylmethyloxycarbonyl (Fmoc)-protected amino acid moiety and 2) their sequential coupling together with other water-soluble organic building units on the surface-functionalized polymeric resin by following the procedures originally developed for the solid-phase synthesis of polypeptides, with proper modifications. Traces of reactions determined by mass spectrometric analysis at the representative coupling steps in stage 2 confirm the selective construction of a predetermined sequence of metal centers along with the peptide backbone. The WSMOCA cleaved from the resin at the end of stage 2 has a certain level of solubility in aqueous media dependent on the pH value and/or salt content, which is useful for the purification of the compound.

Synthesis of a Water-soluble Metal&amp;#8211;Organic Complex Array

A potential general method for the synthesis of water-soluble multimetallic peptidic arrays containing a predetermined sequence of metal centers is presented.

suda çözünür bir metal-organik kompleks dizi sentezi

We demonstrate a method for the synthesis of a water-soluble multimetallic peptidic array containing a predetermined sequence of metal centers such as ...

Surface Functionalization of Metal-Organic Frameworks for Improved Moisture Resistance

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous inorganic materials with promising properties in gas storage and separation, catalysis and sensing. However, the main issue limiting their applicability is their poor stability in humid conditions. The common methods to overcome this problem involve the formation of strong metal-linker bonds by using highly charged metals, which is limited to a number of structures, the introduction of alkylic groups to the framework by post-synthetic modification (PSM) or chemical vapour deposition (CVD) to enhance overall hydrophobicity of the framework. These last two usually provoke a drastic reduction of the porosity of the material. These strategies do not permit to exploit the properties of the MOF already available and it is imperative to find new methods to enhance the stability of MOFs in water while keeping their properties intact. Herein, we report a novel method to enhance the water stability of MOF crystals featuring Cu2(O2C)4&#160;paddle-wheel units, such as HKUST (where HKUST stands for Hong Kong University of Science &#38; Technology), with the catechols functionalized with alkyl and fluoro-alkyl chains. By taking advantage of the unsaturated metal sites and the catalytic catecholase-like activity of CuII ions, we are able to create robust hydrophobic coatings through the oxidation and subsequent polymerization of the catechol units on the surface of the crystals under anaerobic and water-free conditions without disrupting the underlying structure of the framework. This approach not only affords the material with improved water stability but also provides control over the function of the protective coating, which enables the development of functional coatings for the adsorption and separations of volatile organic compounds. We are confident that this approach could also be extended to other unstable MOFs featuring open metal sites.

Robust functional catechol coatings were produced in one step by direct reaction of the material known as HKUST with synthetic catechols under anaerobic conditions. The formation of homogeneous coatings surrounding the entire crystal is ascribed to the biomimetic catalytic activity of Cu(II) dimers on the external surface of the crystals.

Geliştirilmiş nem direnci için Metal organik çerçeveler yüzey Functionalization

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of porous inorganic materials with promising properties in gas storage and separation, catalysis and sensing. ...

Development of Heterogeneous Enantioselective Catalysts using Chiral Metal-Organic Frameworks (MOFs)

Substrate size discrimination by the pore size and homogeneity of the chiral environment at the reaction sites are important issues in the validation of the reaction site in metal-organic framework (MOF)&#8211;based catalysts in an enantioselective catalytic reaction system. Therefore, a method of validating the reaction site of MOF-based catalysts is necessary to investigate this issue. Substrate size discrimination by pore size was accomplished by comparing the substrate size versus the reaction rate in two different types of carbonyl-ene reactions with two kinds of MOFs. The MOF catalysts were used to compare the performance of the two reaction types (Zn-mediated stoichiometric and Ti-catalyzed carbonyl-ene reactions) in two different media. Using the proposed method, it was observed that the entire MOF crystal participated in the reaction, and the interior of the crystal pore played an important role in exerting chiral control when the reaction was stoichiometric. Homogeneity of the chiral environment of MOF catalysts was established by the size control method for a particle used in the Zn-mediated stoichiometric reaction system. The protocol proposed for the catalytic reaction revealed that the reaction mainly occurred on the catalyst surface regardless of the substrate size, which reveals the actual reaction sites in MOF-based heterogeneous catalysts. This method for reaction site validation of MOF catalysts suggests various considerations for developing heterogeneous enantioselective MOF catalysts.

Development of Heterogeneous Enantioselective Catalysts using Chiral Metal-Organic Frameworks MOFs

Here, we present a protocol for active site validation of metal-organic framework catalysts by comparing stoichiometric and catalytic carbonyl-ene reactions to find out whether a reaction takes place on the inner or outer surface of metal-organic frameworks.

Chiral Metal-Organik Çerçeveler (MOFs) kullanılarak Heterojen Enantioselatif Katalizörlerin Geliştirilmesi

Substrate size discrimination by the pore size and homogeneity of the chiral environment at the reaction sites are important issues in the validation of ...

Synthesis of Single-Crystalline Core-Shell Metal-Organic Frameworks

Because of their designability and unprecedented synergistic effects, core-shell metal-organic frameworks (MOFs) have been actively examined recently. However, the synthesis of single-crystalline core-shell MOFs is very challenging, and thus a limited number of examples have been reported. Here, we suggest a method of synthesizing single-crystalline HKUST-1@MOF-5 core-shells, which is HKUST-1 at the center of MOF-5. Through the computational algorithm, this pair of MOFs was predicted to have the matched lattice parameters and chemical connection points at the interface. To construct the core-shell structure, we prepared the octahedral- and cubic-shaped HKUST-1 crystals as a core MOF, in which the (111) and (001) facets were mainly exposed, respectively. Via the sequential reaction, the MOF-5 shell was well-grown on the exposed surface, showing a seamless connect interface, which resulted in the successful synthesis of single-crystalline HKUST-1@MOF-5. Their pure phase formation was proved by optical microscopic images and powder X-ray diffraction (PXRD) patterns. This method presents the potential of and insights into the single-crystalline core-shell synthesis with different kinds of MOFs.

Here, we demonstrate a protocol for the two-step synthesis of single-crystalline core-shells using a non-isostructural metal-organic framework (MOF) pair, HKUST-1 and MOF-5, which have well-matched crystal lattices.

Tek Kristalli Çekirdek-Kabuk Metal-Organik Çerçevelerin Sentezi

Because of their designability and unprecedented synergistic effects, core-shell metal-organic frameworks (MOFs) have been actively examined recently. ...

A Technical Guide for Performing Spectroscopic Measurements on Metal-Organic Frameworks

Metal-organic frameworks (MOFs) offer a unique platform to understand light-driven processes in solid-state materials, given their high structural tunability. However, the progression of MOF-based photochemistry has been hindered by the difficulty in spectrally characterizing these materials. Given that MOFs are typically larger than 100 nm in size, they are prone to excessive light scatter, thereby rendering data from valuable analytical tools like transient absorption and emission spectroscopy nearly uninterpretable. To gain meaningful insights of MOF-based photo-chemical and physical processes, special consideration must be taken toward properly preparing MOFs for spectroscopic measurements, as well as the experimental setups that garner higher quality data. With these considerations in mind, the present guide provides a general approach and set of guidelines for the spectroscopic investigation of MOFs. The guide addresses the following key topics: (1) sample preparation methods, (2) spectroscopic techniques/measurements with MOFs, (3) experimental setups, (3) control experiments, and (4) post-run stability characterization. With appropriate sample preparation and experimental approaches, pioneering advancements toward the fundamental understanding of light-MOF interactions are significantly more attainable.

Here, we use a polymer stabilizer to prepare metal-organic framework (MOF) suspensions that exhibit markedly decreased scatter in their ground-state and transient absorption spectra. With these MOF suspensions, the protocol provides various guidelines to characterize the MOFs spectroscopically to yield interpretable data.

Metal-Organik Çerçevelerde Spektroskopik Ölçümler Yapmak İçin Teknik Bir Kılavuz

Metal-organic frameworks (MOFs) offer a unique platform to understand light-driven processes in solid-state materials, given their high structural ...

Multitopik Fosfin Bağlayıcılardan Düşük Değerlikli MOF'ların Sentezi

Experimental Approaches for the Synthesis of Low-Valent Metal-Organic Frameworks from Multitopic Phosphine Linkers

Metal-organic frameworks (MOFs) are the subject of intense research focus due to their potential applications in gas storage and separation, biomedicine, energy, and catalysis. Recently, low-valent MOFs (LVMOFs) have been explored for their potential use as heterogeneous catalysts, and multitopic phosphine linkers have been shown to be a useful building block for the formation of LVMOFs. However, the synthesis of LVMOFs using phosphine linkers requires conditions that are distinct from those in the majority of the MOF synthetic literature, including the exclusion of air and water and the use of unconventional modulators and solvents, making it somewhat more challenging to access these materials. This work serves as a general tutorial for the synthesis of LVMOFs with phosphine linkers, including information on the following: 1) the judicious choice of the metal precursor, modulator, and solvent; 2) the experimental procedures, air-free techniques, and required equipment; 3) the proper storage and handling of the resultant LVMOFs; and 4) useful characterization methods for these materials. The intention of this report is to lower the barrier to this new subfield of MOF research and facilitate advancements toward novel catalytic materials.

Yazar Spotlight: Çok Noktalı Fosfin Bağlayıcılardan Düşük Değerlikli Metal-Organik Çerçevelerin Sentezi için Deneysel Yaklaşımlar  

Here, we describe a protocol for the synthesis of low-valent metal-organic frameworks (LVMOFs) from low-valent metals and multitopic phosphine linkers under air-free conditions. The resulting materials have potential applications as heterogeneous catalyst mimics of low-valent metal-based homogeneous catalysts.

Çok Amaçlı Fosfin Bağlayıcılardan Düşük Değerli Metal-Organik Çerçevelerin Sentezi için Deneysel Yaklaşımlar

Metal-organic frameworks (MOFs) are the subject of intense research focus due to their potential applications in gas storage and separation, biomedicine, ...

Redoks Aktif MOF'ların Manyetometrik Karakterizasyonu Katı Hal Elektrokimyası

Magnetometric Characterization of Intermediates in the Solid-State Electrochemistry of Redox-Active Metal-Organic Frameworks

Electrochemical energy storage has been a widely discussed application of redox-active metal-organic frameworks (MOFs) in the past 5 years. Although MOFs show outstanding performance in terms of gravimetric or areal capacitance and cyclic stability, unfortunately their electrochemical mechanisms are not well understood in most cases. Traditional spectroscopic techniques, such as X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and X-ray absorption fine structure (XAFS), have only provided vague and qualitative information about valence changes of certain elements, and the mechanisms proposed based on such information are often highly disputable. In this article, we report a series of standardized methods, including the fabrication of solid-state electrochemical cells, electrochemistry measurements, the disassembly of cells, the collection of MOF electrochemical intermediates, and physical measurements of the intermediates under the protection of inert gases. By using these methods for quantitatively clarifying the electronic and spin state evolution within a single electrochemical step of redox-active MOFs, one can provide clear insight into the nature of electrochemical energy storage mechanisms not only for MOFs, but also for all other materials with strongly correlated electronic structures.

Yazar Spotlight: Redoks Aktif Metal-Organik Çerçevelerin Katı Hal Elektrokimyasında Ara Ürünlerin Manyetometrik Karakterizasyonu  

Ex situ magnetic surveys can directly provide bulk and local information on a magnetic electrode to reveal its charge storage mechanism step by step. Herein, electron spin resonance (ESR) and magnetic susceptibility are demonstrated to monitor the evaluation of paramagnetic species and their concentration in a redox-active metal-organic framework (MOF).

Redoks-Aktif Metal-Organik Çerçevelerin Katı Hal Elektrokimyasında Ara Ürünlerin Manyetometrik Karakterizasyonu

Electrochemical energy storage has been a widely discussed application of redox-active metal-organic frameworks (MOFs) in the past 5 years. Although MOFs ...