Method Article

أطر توليف وتوصيف بين functionalized المعدنية العضوية

DOI:

10.3791/52094

⸱

September 5th, 2014

 ,  ,  ,  , 
1Department of Chemistry, Northwestern University, 2Department of Chemistry, Warsaw University of Technology, 3Department of Chemistry, Faculty of Science, King Abdulaziz University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

التوليف، والتنشيط، وتوصيف المواد الإطار المعدني العضوي مصممة عمدا هو أمر صعب، خاصة عندما تكون لبنات بناء وفضلت الكريات البيضاء غير متوافقة أو غير المرغوب فيها على أشكال الديناميكا الحرارية المطلوبة. وصفنا كيف تطبيقات بمساعدة المذيبات الصرف رابط، مسحوق حيود الأشعة السينية في الشعيرات الدموية وتفعيل عبر فوق الحرجة CO 2 التجفيف، ويمكن معالجة بعض هذه التحديات.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد اجتذبت الأطر المعدنية العضوية كميات غير عادية من الاهتمام الأبحاث، كما هي جذابة المرشحين للعديد من التطبيقات الصناعية والتكنولوجية. خاصية التوقيع عليها هي المسامية الخاصة عالية جدا، ولكن الذي يضفي سلسلة من التحديات عندما يتعلق الأمر ببناء كلا منهم والعمل معهم. تأمين المطلوب الكيميائية وزارة المالية والوظائف الجسدية من قبل التجمع رابط / عقدة في إطار يسهل اختراقها للغاية من الاختيار يمكن أن تشكل صعوبات، كما متجانسا أقل مسامية وأكثر استقرارا الديناميكا الحرارية (مثل الكريات البيضاء البلورية الأخرى، نظائرها متسلسل) غالبا ما يتم الحصول على تفضيلي بالطرق التقليدية التوليف. مرة واحدة يتم الحصول على المنتج المطلوب، وتوصيف لها وغالبا ما يتطلب التقنيات المتخصصة التي يحتمل أن تنشأ مضاعفات عنوان من، على سبيل المثال، وفقدان الضيف جزيء أو التوجه تفضيلية من microcrystallites. أخيرا، الوصول إلى فراغات كبيرة داخل موفس للاستخدام في تطبيق ورقةications التي تنطوي على الغازات يمكن أن يكون مشكلة، والأطر قد تكون عرضة للانهيار أثناء إزالة جزيئات المذيب (بقايا التوليف solvothermal). في هذه الورقة، وصفنا توليف وتوصيف أساليب تستخدم بشكل روتيني في مختبرنا إما إلى حل أو الالتفاف على هذه القضايا. وتشمل أساليب الصرف مذيب بمساعدة رابط، مسحوق حيود الأشعة السينية في الشعيرات الدموية، وتفعيل المواد (تجويف الإخلاء) بواسطة فوق الحرجة CO 2 التجفيف. أخيرا، ونحن نقدم بروتوكول لتحديد منطقة الضغط مناسبة لتطبيق تحليل بروناور-ايميت-Teller الى الأيسوثرم النيتروجين، وذلك لتقدير مساحة موفس مع دقة جيدة.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الأطر المعدنية العضوية (موفس) هي فئة من البوليمرات التنسيق بلوري يتكون من العقد القائم على المعادن (مثل الزنك 2+، الزنك 4 O 6+، الزرقونيوم 6 O 4 (OH) 4 12+، 3 ساعات معتمدة (H 2 O ) 2 من 6+، الزنك 2 (COO 4)) متصلة بواسطة linkers العضوية (على سبيل المثال، دي، الثلاثية، رباعي وhexacarboxylates، imidazolates 1، dipyridyls؛ انظر الشكل 1) 2 منها أمر غاية (وبالتالي قابلة لل. مستويات عالية من توصيف) هياكل، جنبا إلى جنب مع مناطقهم سطح استثن....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. توليف وزارة المالية الأم (BR-YOMOF)

  1. تزن 50 ملغ من الزنك (NO 3) 2 × 6 H 2 O (0.17 ملمول)، 37.8 ملغ dpni (0.09 ملمول) و 64.5 ملغ 1،4 ثنائي برومو-2،3،5،6-tetrakis- (4 carboxyphenyl ) البنزين (BR-tcpb، 0.09 ملمول). الجمع بين جميع المكونات الصلبة في قارورة 4-DRAM.
  2. إضافة 10 مل من DMF قياس مع اسطوانة تخرج إلى القارورة مع المكونات الصلبة. ثم، وذلك باستخدام 9 '' باستور الماصة، إضافة قطرة واحدة (0.05 مل) من حمض الهيدروكلوريك المركز (....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

استخدام حمض الهيدروكلوريك خلال التوليف وزارة المالية غالبا ما يكون مفيدا لنمو بلورات زارة المالية عالية الجودة. كما يبطئ deprotonation من الكربوكسيل (وملزمة للlinkers إلى مراكز المعدنية)، أنه يشجع نمو بلورات أكبر ويمنع تشكيل مراحل غير متبلور والكريستالات، والتي قد تشكل إذا ما سمح رد الفعل على المضي قدما بسرعة أكبر. في الواقع، وكما يمكن أن نرى في الشكل 3، وموفس الركائز للتجديف التي يتم إنتاجها خلال هذا التفاعل تشكل بلورات صفراء كبيرة من نوعية كافية لجمع البيانات ال.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تبلور وزارة المالية هو إجراء الحساس الذي يمكن مستعمل من قبل حتى اختلاف بسيط في المعلمات المتعددة التي تصف الظروف الاصطناعية. لذلك، تحتاج إلى رعاية خاصة يتم اتخاذها عند إعداد خليط التفاعل. ينبغي تأكيد نقاء linkers العضوية بنسبة 1 H NMR قبل بداية التوليف، لأن وجود حتى كميات صغيرة من الشوائب هو معروف لمنع تبلور تماما أو تؤدي إلى تشكيل المنتجات البلورية غير مرغوب فيها. القطبية والمذيبات عالية الغليان مثل DMF، N، N '-dimethylacetamide (DMA)، N، N' -.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأيد هذا البحث من قبل وزارة الطاقة الأمريكية، مكتب العلوم الأساسية للطاقة، شعبة العلوم الكيميائية، علوم الأرض والعلوم البيولوجية في إطار جائزة DE-FG02-12ER16362.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
6 ' ’ ماصة باستورVWR14673-010لنقل بلورات MOF
9 ' ’ ماصة باستورVWR14673-043لفصل المحلول السائل عن بلورات MOF
1-قوارير درامVWRلتحضير عينات الرنين المغناطيسي
النووي 2 قوارير درامVWR66011-088لتفاعلات البيع الصغيرة
4 قوارير درامVWR66011-121ل de novo< / em>
الرنين المغناطيسي النووي التوليف بالأعمدة من الدرجة 7VWR897235-0000
جهاز الرنين المغناطيسي النووي Avance III 500 ميجا هرتزBrukerN / A
فرنVWR414004-566لتفاعلات MOF الحرارية الذكية
SonicatorBranson3510-DTH
BalanceMettler-ToledoXS104
Superctitical CO2< / sub> مجففTousimis & trade; Samdri®8755Bلتنشيط
التنشيطN / AN / A
Tristar II 3020MicromeriticsN / Aلجمع متساوي الحرارة للغاز / قياس مقياس
حيود الأشعة السينيةلمساحة سطح BET BrukerN / Aمقياس الزوايا الهندسية Kappa ، CuK & alpha الإشعاع ومسحوق الحيود جمع البيانات المساعد.
أنابيب شعريةتشارلز سوبرالبورون ريتش BG07   ؛الجدران البورون الغني بالشعيرات الدموية بقطر 0.7 مم
شمع العسلهوبرشمعلزج لتثبيت العينة
النمذجة الطينفان أكينبلاستالينا
CO2< / sub> (ل)N / AN / A
N 2< / sub > (ل)N / AN
N 2< / sub > (g)N / AN / A
DMFVWRMK492908بالنسبة لتفاعلات MOF والتخزين
459844 الإيثانولسيجما-ألدريتشلتبادل المذيبات قبل التجفيف
Zn (NO3< / sub>) 2 < / sub>& times ؛ 6 H2< / sub>OFluka96482
dpedTCID0936
dpniمركب وفقا إلى إجراء منشور
Br-tcpbيتم تصنيعه وفقا لإجراء منشور
D2SO4AnalogtopesDLM-33-50ل MOF NMR
d6-DMSOنظائر كامبريدجDLM-10-100ل MOF NMR
أنبوب طبق رقيقة / A فوق الحرج < td colspan = "4" > [header] Cambridge

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Phan, A., et al. Synthesis, Structure, and Carbon Dioxide Capture Properties of Zeolitic Imidazolate Frameworks. Acc. Chem. Res. 43, 58-67 (2009).
  2. Furukawa, H., Cordova, K. E., O’Keeffe, M., Yaghi, O. M. The Chemistry and Applications of Metal-Organic Fra....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Tags

Metal organic FrameworksSolvent Assisted Linker ExchangeSupercritical CO2 DryingPowder X ray DiffractionNitrogen Isotherm AnalysisBrunauer Emmett Teller AnalysisFramework ActivationCrystal MorphologyGas Absorption ApplicationsPillar Paddle Wheel

Related Articles