Name: Synthèse de structures organométalliques monocristallines cœur-coquille (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-02-10T13:35:00.000+00:00
Duration: 5 min 26 s
Description: Découvrez la synthèse de structures cœur-coquille monocristallines à base de MOF non isostructuraux par réaction solvothermale. Cette méthode permet de concevoir des matériaux pour la séparation de gaz et la catalyse.

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Ces travaux ont été financés par une subvention de la National Research Foundation of Korea (NRF) financée par le ministère de la Science et le PIC. NRF-2020R1A2C3008908 et 2016R1A5A1009405).

ATTENTION : Avant de mener l’expérience, lisez attentivement et comprenez les fiches signalétiques des produits chimiques utilisés dans ce protocole. Portez un équipement de protection approprié. Utilisez une hotte pour toutes les procédures de synthèse.
1. Synthèse de HKUST-1 cubique
NOTE : La procédure expérimentale était basée sur une méthode précédemment décrite14. Pour la synthèse cœur-coquille, 10 pots ont été synthétisés à la fois. Par conséquent, 10 pots de la solution ont été préparés en même temps, puis distribués.
<ol><li>Ajouter 4,72 g (20,3 mmol) de Cu(NO3)2·2,5H 2 O dansun erlenmeyer de 100 mL et dissoudre dans 60 mL d’un mélange d’eau déminéralisée (D.I.) et de N,N-diméthylformamide (DMF) (1 :1, v/v), en faisant tourner le ballon manuellement.</li>
	<li>Ajouter 1,76 g (8,38 mmol) d’acide 1,3,5-benzènetricarboxylique (H3BTC) et 22 mL d’éthanol dans un erlenmeyer de 50 mL et remuer la solution à 90 °C sur une plaque chauffante jusqu’à dissolution.</li>
	<li>Verser 6 mL de solution 1.1 (solution préparée à l’étape 1.1) dans chaque flacon de 20 mL.</li>
	<li>Tout en remuant et en chauffant, ajouter 2,2 mL de solution 1.2 (solution préparée à l’étape 1.2) dans un flacon contenant la solution 1.1 et ajouter immédiatement 12 mL d’acide acétique. REMARQUE : 12 mL d’acide acétique doivent être ajoutés en une seule fois.</li>
	<li>Fermez le couvercle du flacon et placez-le dans un four à chaleur tournante chauffé à 55 °C pendant 60 h.</li>
	<li>Après 60 h, décantez rapidement la liqueur mère et lavez les cristaux en ajoutant et en retirant de l’éthanol frais (volume suffisant pour remplir le flacon) trois fois à l’aide d’un compte-gouttes.</li>
	<li>Pour la synthèse cœur-coquille, conservez les cristaux cubiques de HKUST-1 dans un flacon de 20 ml rempli de solvant N,N-diéthylformamide (DEF).</li>
</ol>2. Synthèse de HKUST-1 octaédrique
<ol><li>Mélanger 4,72 g (20,3 mmol) de Cu(NO3)2·2,5H 2 O et 30 mL d’eau D.I. dans un erlenmeyer de 100 mL, faire tourner le ballon pour dissoudre le solide et ajouter 30 mL de DMF après dissolution.</li>
	<li>Ajouter 3,60 g (17,1 mmol) de H3BTC à 45 mL d’éthanol dans un erlenmeyer de 100 mL et remuer la solution à 90 °C sur une plaque chauffante jusqu’à dissolution.</li>
	<li>Verser 6 mL de solution 2.1 (solution préparée à l’étape 2.1) dans chaque flacon de 50 mL.</li>
	<li>Tout en remuant et en chauffant, ajouter 4,5 mL de solution 2.2 (solution préparée à l’étape 2.2) dans un flacon contenant la solution 2.1 et ajouter immédiatement 12 mL d’acide acétique. REMARQUE : 12 mL d’acide acétique doivent être ajoutés en une seule fois sans le diviser.</li>
	<li>Fermez le couvercle du flacon et placez-le dans un four à chaleur tournante chauffé à 55 °C pendant 22 h.</li>
	<li>Après 22 h, décantez rapidement la liqueur mère et lavez les cristaux en ajoutant et en retirant trois fois de l’éthanol frais à l’aide d’un compte-gouttes.</li>
	<li>Pour la synthèse cœur-coquille, conservez les cristaux octaédriques de HKUST-1 dans un flacon de 20 ml rempli de solvant DEF.</li>
</ol>3. Synthèse de la coquille HKUST-1@MOF-5
NOTE : La méthode de synthèse cœur-coquille est la même pour HKUST-1 octaédrique et cubique.
<ol><li>Dissoudre 0,760 g (2,55 mmol) de Zn(NO3)2·6H2O et 0,132 g (0,795 mmol) d’acide téréphtalique séparément dans 10 mL de FED dans un flacon de 20 mL, à l’aide d’un sonicateur.</li>
	<li>Mélanger le volume total des deux solutions dans un bocal en verre de 35 ml.</li>
	<li>Pesez rapidement les cristaux de HKUST-1 filtrés (5 mg) et placez-les dans le bocal en verre contenant la solution mélangée. Pour éviter l’électricité statique, utilisez un papier filtre pour peser. Fermez hermétiquement le pot avec un bouchon en silicone.</li>
	<li>Après avoir bien étalé les cristaux de HKUST-1 au fond du bocal en verre, placez le bocal dans un four à convection et chauffez à 85 °C pendant 36 h.</li>
	<li>Après 36 h, décantez rapidement la liqueur mère et lavez les cristaux obtenus en ajoutant et en retirant trois fois de l’éthanol frais à l’aide d’un compte-gouttes.</li>
</ol>4. Échange de solvant de la coquille de noyau HKUST-1@MOF-5
<ol><li>Jetez le solvant de stockage, le FED, du flacon contenant HKUST-1@MOF-5.</li>
	<li>Ajoutez du dichlorométhane (DCM) (volume pour remplir le flacon) dans le flacon et agitez-le manuellement pour un échange efficace.</li>
	<li>Changez le solvant DCM 3 à 4 fois toutes les 4 heures.</li>
</ol>

<ol><li>Liu, C., Wang, J., Wan, J., Yu, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MOF-on-MOF+hybrids%3A+Synthesis+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Coordination+Chemistry+Reviews%22%5BJournal%5D)">MOF-on-MOF hybrids: Synthesis and applications.</a> Coordination Chemistry Reviews. 432, 213743(2021).</li>
<li>Hong, D. H., Shim, H. S., Ha, J., Moon, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MOF-on-MOF+architectures%3A+Applications+in+separation%2C+catalysis%2C+and+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22Bulletin+of+the+Korean+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">MOF-on-MOF architectures: Applications in separation, catalysis, and sensing.</a> Bulletin of the Korean Chemical Society. 42 (7), 956-969 (2021).</li>
<li>Ha, J., Moon, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+MOF-on-MOF+architectures+in+the+context+of+interfacial+lattice+matching%5BTitle%5D)+AND+%22CrystEngComm%22%5BJournal%5D)">Synthesis of MOF-on-MOF architectures in the context of interfacial lattice matching.</a> CrystEngComm. 23 (12), 2337-2354 (2021).</li>
<li>Lee, S., Oh, S., Oh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Atypical+hybrid+metal-organic+frameworks+%28MOFs%29%3A+A+combinative+process+for+MOF-on-MOF+growth%2C+etching%2C+and+structure+transformation%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Atypical hybrid metal-organic frameworks (MOFs): A combinative process for MOF-on-MOF growth, etching, and structure transformation.</a> Angewandte Chemie International Edition. 59 (3), 1327-1333 (2020).</li>
<li>Li, T., Sullivan, J. E., Rosi, N. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+and+preparation+of+a+core-shell+metal-organic+framework+for+selective+CO2+capture%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Design and preparation of a core-shell metal-organic framework for selective CO2 capture.</a> Journal of the American Chemical Society. 135 (27), 9984-9987 (2013).</li>
<li>Cho, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interface-sensitized+chemiresistor%3A+Integrated+conductive+and+porous+metal-organic+frameworks%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Engineering+Journal%22%5BJournal%5D)">Interface-sensitized chemiresistor: Integrated conductive and porous metal-organic frameworks.</a> Chemical Engineering Journal. 449, 137780(2022).</li>
<li>Faustini, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfluidic+approach+toward+continuous+and+ultrafast+synthesis+of+metal-organic+framework+crystals+and+hetero+structures+in+confined+microdroplets%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Microfluidic approach toward continuous and ultrafast synthesis of metal-organic framework crystals and hetero structures in confined microdroplets.</a> Journal of the American Chemical Society. 135 (39), 14619-14626 (2013).</li>
<li>Boone, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Designing+optimal+core-shell+MOFs+for+direct+air+capture%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Designing optimal core-shell MOFs for direct air capture.</a> Nanoscale. 14 (43), 16085-16096 (2022).</li>
<li>Yang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((One-step+synthesis+of+hybrid+core-shell+metal-organic+frameworks%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+Edition%22%5BJournal%5D)">One-step synthesis of hybrid core-shell metal-organic frameworks.</a> Angewandte Chemie Edition. 57 (15), 3927-3932 (2018).</li>
<li>Kim, S., Lee, J., Jeoung, S., Moon, H. R., Kim, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface-deactivated+core-shell+metal-organic+framework+by+simple+ligand+exchange+for+enhanced+size+discrimination+in+aerobic+oxidation+of+alcohols%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry%22%5BJournal%5D)">Surface-deactivated core-shell metal-organic framework by simple ligand exchange for enhanced size discrimination in aerobic oxidation of alcohols.</a> Chemistry. 26 (34), 7568-7572 (2020).</li>
<li>Koh, K., Wong-Foy, A. G., Matzger, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MOF%40MOF%3A+microporous+core-shell+architectures%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Communications%22%5BJournal%5D)">MOF@MOF: microporous core-shell architectures.</a> Chemical Communications. (41), 6162-6164 (2009).</li>
<li>Luo, T. -Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multivariate+stratified+metal-organic+frameworks%3A+diversification+using+domain+building+blocks%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Multivariate stratified metal-organic frameworks: diversification using domain building blocks.</a> Journal of the American Chemical Society. 141 (5), 2161-2168 (2019).</li>
<li>Tang, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+conversion+of+core-shell+metal-organic+frameworks%3A+a+new+method+for+selectively+functionalized+nanoporous+hybrid+carbon%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Chemical+Society%22%5BJournal%5D)">Thermal conversion of core-shell metal-organic frameworks: a new method for selectively functionalized nanoporous hybrid carbon.</a> Journal of the American Chemical Society. 137 (4), 1572-1580 (2015).</li>
<li>Kwon, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Computer-aided+discovery+of+connected+metal-organic+frameworks%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Communications%22%5BJournal%5D)">Computer-aided discovery of connected metal-organic frameworks.</a> Nature Communications. 10 (1), 3620(2019).</li>
<li>Yuan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stable+metal-organic+frameworks%3A+Design%2C+synthesis%2C+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">Stable metal-organic frameworks: Design, synthesis, and applications.</a> Advanced Materials. 30 (37), 1704303(2018).</li>
<li>Feng, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uncovering+two+principles+of+multivariate+hierarchical+metal-organic+framework+synthesis+via+retrosynthetic+design%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Central+Science%22%5BJournal%5D)">Uncovering two principles of multivariate hierarchical metal-organic framework synthesis via retrosynthetic design.</a> ACS Central Science. 4 (12), 1719-1726 (2018).</li>
<li>Furukawa, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterogeneously+hybridized+porous+coordination+polymer+crystals%3A+fabrication+of+heterometallic+core-shell+single+crystals+with+an+in-plane+rotational+epitaxial+relationship%5BTitle%5D)+AND+%22Angewandte+Chemie+International+Edition%22%5BJournal%5D)">Heterogeneously hybridized porous coordination polymer crystals: fabrication of heterometallic core-shell single crystals with an in-plane rotational epitaxial relationship.</a> Angewandte Chemie International Edition. 48 (10), 1766-1770 (2009).</li>
<li>Guo, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+of+core-shell+ZIF-67%40Co-MOF-74+catalyst+with+controllable+shell+thickness+and+enhanced+photocatalytic+activity+for+visible+light-driven+water+oxidation%5BTitle%5D)+AND+%22CrystEngComm%22%5BJournal%5D)">Synthesis of core-shell ZIF-67@Co-MOF-74 catalyst with controllable shell thickness and enhanced photocatalytic activity for visible light-driven water oxidation.</a> CrystEngComm. 20 (47), 7659-7665 (2018).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Dans ce protocole, des cristaux de HKUST-1 de forme cubique et octaédrique ont été synthétisés, en se référant à une méthode précédemment rapportée14. Pour la synthèse de HKUST-1, une solution de H 3 BTC a été ajoutée tout en chauffant et en agitant la solution de Cu(NO 3)2·2.5H2O pour empêcher la précipitation de H3 BTC à mesure que la température diminuait. Par la suite, de l’acide acétique a été ajouté immédiatement pour empêcher une nucléa...

Le MOF-sur-MOF est un type de matériau hybride comprenant deux ou plusieurs structures organométalliques (MOF) différentes1,2,3. En raison des diverses combinaisons possibles de constituants et de structures, les MOF sur MOF fournissent de nouveaux composites variés avec des propriétés remarquables, qui n’ont pas été obtenues dans des MOF uniques, offrant un grand potentiel dans de nombreuses applications 4,5,6. Parmi les différents types de MOF sur MOF, une structure cœur-coquille dans laquelle un MOF en entoure un autre a l’avantage d’optimiser les caractéristiques des deux MOF en concevant un système plus élaboré 5,6,7,8,9,10. Bien que de nombreux exemples de MOF cœur-coquille aient été rapportés, les MOF cœur-coquille monocristalline sont rares et ont été synthétisés avec succès principalement à partir de paires isostructurales11,12,13. De plus, les MOF monocristallins cœur-coquille construits à l’aide de paires MOF non isostructurales ont rarement été rapportés, en raison de la difficulté de sélectionner une paire présentant un réseau cristallin bien assorti3. Pour obtenir des interfaces transparentes entre les MOF monocristallins cœur-coquille, il est essentiel d’avoir un réseau cristallin bien assorti et des points de connexion chimique entre les deux MOF. Ici, le point de connexion chimique est défini comme l’emplacement spatial où le nœud de liaison/métal d’un MOF rencontre le nœud métallique/linker du deuxième MOF par une liaison de coordination. Dans nos rapports précédents14, l’algorithme de calcul a été utilisé pour dépister les cibles optimales pour la synthèse, et six paires de MOF suggérées ont été synthétisées avec succès.
Cet article démontre un protocole pour synthétiser un MOF cœur-coquille monocristallin d’une paire HKUST-1 et MOF-5, qui sont des MOF emblématiques composés de constituants et de topologies totalement différents. HKUST-1 a été choisi comme noyau parce qu’il est plus stable que le MOF-5 dans des conditions de réaction solvothermique15,16. De plus, comme les points de connexion chimique entre MOF-5 et HKUST-1 sont bien appariés dans les plans (001) et (111), les cristaux cubiques et octaédriques de HKUST-1 dans lesquels chaque plan est exposé ont été utilisés comme MOF de base. Ce protocole suggère la possibilité de synthétiser des MOF cœur-coquille plus diversifiés avec appariement de réseau.

<table><tbody><tr><td>Acide acétique</td><td>DAEJUNG</td><td>1002-4400</td><td>Synthèse de HKUST-1 (étapes de protocole 1.4 et 2.4)</td></tr><tr><td>Nitrate de cuivre(II) hémipentahydraté</td><td>Sigma Aldrich</td><td>223395-100G</td><td>Synthèse de HKUST-1 (étapes de protocole 1.1 et 2.1)</td></tr><tr><td>D2 PHASER</td><td>Bruker AXS</td><td>DOC-B88-EXS017-V3</td><td>Diffraction des rayons X sur poudre&nbsp ;</td></tr><tr><td>Plaque chauffante numérique à agitation</td><td>Thermo Scientific</td><td>SP131320-33Q</td><td>Plaque chauffante pour le chauffage et l’agitation (étapes 1.2 et 2.2 du protocole)</td></tr><tr><td>Système de purification d’eau Direct-Q3UV</td><td>MILLIPORE</td><td>ZRQSVP030</td><td>Eau désionisée (étapes 1.1 et 2.1 du protocole)</td></tr><tr><td>Alcool éthylique anhydre, 99,9 %</td><td>DAEJUNG</td><td>4023-4100</td><td>Synthèse de HKUST-1 (étapes 1.2 et 2.2 du protocole)</td></tr><tr><td>Four à convection forcée ( OF-02P/PW)</td><td>JEIO TECH EDA8136</td><td></td><td>Four pour réaction de chauffage (étapes de protocole 1.5, 2.5 et 3.4)</td></tr><tr><td>N,N-diéthylformamide</td><td>TCI</td><td>D0506</td><td>Synthèse de HKUST-1@MOF-5 (étape de protocole 3.1)</td></tr><tr><td>N,N'-Diméthylformamide</td><td>DAEJUNG</td><td>6057-4400</td><td>Synthèse de HKUST-1 (étapes de protocole 1.1 et 2.1)</td></tr><tr><td>Stéréomicroscopes</td><td>Nikon</td><td>SMZ745T</td><td>Microscope optique&nbsp ;</td></tr><tr><td>Acide téréphtalique</td><td>Sigma Aldrich</td><td>185361-500G</td><td>Synthèse de HKUST-1@MOF-5 (étape de protocole 3.1)</td></tr><tr><td>Acide trimésique</td><td>Sigma Aldrich</td><td>482749-100G</td><td>Synthèse de HKUST-1 (étapes de protocole 1.2 et 2.2)</td></tr><tr><td>Nettoyeur à ultrasons</td><td>BRANSONIC</td><td>CPX-952-338R</td><td>Sonicateur avec bain pour solution dissolvante (étape de protocole 3.1)</td></tr><tr><td>Nitrate de zinc hexahydraté</td><td>Sigma Aldrich</td><td>228737-100G</td><td>Synthèse de HKUST-1@MOF-5 (étape de protocole 3.1)</td></tr></tbody></table>

synthèse de structures organométalliques monocristallines cœur-coquille

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

En raison de leur capacité de conception et de leurs effets synergiques sans précédent, les structures organométalliques (MOF) cœur-coquille ont été activement étudiées récemment. Cependant, la synthèse de MOF cœur-coquille monocristallin est très difficile, et donc un nombre limité d’exemples ont été rapportés. Ici, nous proposons une méthode de synthèse des coquilles monocristallines HKUST-1@MOF-5, qui est HKUST-1 au centre de MOF-5. Grâce à l’algorithme de calcul, cette paire de MOF a été prédite pour avoir les paramètres de réseau et les points de connexion chimique correspondants à l’interface. Pour construire la structure noyau-coquille, nous avons préparé les cristaux HKUST-1 de forme octaédrique et cubique en tant que MOF de noyau, dans lesquels les facettes (111) et (001) ont été principalement exposées, respectivement. Grâce à la réaction séquentielle, la coquille de MOF-5 a été bien développée sur la surface exposée, montrant une interface de connexion transparente, ce qui a abouti à la synthèse réussie de HKUST-1@MOF-5 monocristallin. Leur formation de phase pure a été prouvée par des images microscopiques optiques et des motifs de diffraction des rayons X sur poudre (PXRD). Cette méthode présente le potentiel et les connaissances de la synthèse cœur-coquille monocristalline avec différents types de MOF.

D’après les deux structures calculées du système cœur-coquille HKUST-1@MOF-514, dans les plans (001) et (111), les sites Cu des nœuds métalliques de HKUST-1 et les sites d’oxygène des carboxylates de MOF-5 sont bien appariés en tant que points de connexion chimique à l’interface entre les deux MOF (Figure 1). Par conséquent, les cristaux cubiques et octaédriques de HKUST-1, dans lesquels les plans (001) et (111) sont exposés, respectivement, ont été synthétisés en tan...

Ici, nous démontrons un protocole pour la synthèse en deux étapes de coquilles de noyau monocristallin à l’aide d’une paire de structures métallo-organiques (MOF) non isostructurales, HKUST-1 et MOF-5, qui ont des réseaux cristallins bien assortis.

Synthèse de structures organométalliques monocristallines cœur-coquille

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

Notre protocole suggère la possibilité de synthétiser divers MOF cœur-coquille appariés au réseau, et peut être étendu à plusieurs paires. La paire MOF non isostructurale peut être intégrée dans des MOF cœur-coquille monocristallins avec une interface transparente par la réaction solvothermique. En utilisant des MOF avec différents pro-environnement, il est possible de concevoir et de synthétiser des matériaux cœur-coque pour une séparation efficace des gaz ou une application catalytique.Pour commencer, ajoutez 4,72 grammes de nitrate de cuivre hémi-pentahydraté dans un erlenmeyer de 100 millilitres et dissolvez-le dans 60 millilitres d’eau déminéralisée et de mélange de DMF. Faites tourner la fiole manuellement. Placez six millilitres de cette solution dans un flacon de 20 millilitres.Ensuite, ajoutez 1,76 gramme d’acide 1, 3, 5-benzènetricarboxylique et 22 millilitres d’éthanol dans un erlenmeyer de 50 millilitres et remuez la solution à 90 degrés Celsius sur une plaque chauffante jusqu’à dissolution. Ajouter 2,2 millilitres de cette solution dans le flacon contenant la solution préparée précédemment et ajouter immédiatement 12 millilitres d’acide acétique. Fermez le couvercle du flacon et placez-le dans un four à convection chauffé à 55 degrés Celsius pendant 60 heures.Décanter la liqueur mère. Lavez les cristaux en ajoutant d’abord de l’éthanol frais dans le flacon à l’aide d’un compte-gouttes, puis en le retirant. Lavez les cristaux deux fois de plus.Pour la synthèse cœur-coquille, conservez les cristaux cubiques de HKUST-1 dans un flacon de 20 millilitres rempli de solvant N, N-diéthylformamide ou DEF. Ajoutez 0,760 gramme de nitrate de zinc hexahydraté et 10 millilitres de FED dans un flacon de 20 millilitres et dissolvez-le à l’aide d’un sonicateur. De même, dissoudre 0,132 gramme d’acide téréphtalique dans 10 millilitres de FED dans un flacon de 20 millilitres.Mélangez le volume total des deux solutions dans un bocal en verre de 35 millilitres. Pesez rapidement les cristaux de HKUST-1 filtrés et placez-les dans le bocal en verre contenant la solution mélangée. Fermez hermétiquement le pot avec un bouchon en silicone.Après avoir bien étalé les cristaux HKUST-1 au fond du bocal en verre, placez le bocal dans un four à convection et chauffez à 85 degrés Celsius pendant 36 heures. Décantez la liqueur mère et lavez les cristaux résultants en ajoutant d’abord du FED frais dans le bocal, puis en retirant le DEF. Lavez les cristaux deux fois de plus.Pour l’échange de solvant, jetez le solvant de stockage et le FED du flacon contenant HKUST-1@MOF-5 et ajoutez le dichlorométhane dans le flacon. Agitez-le manuellement pour un échange efficace et changez le solvant dichlorométhane trois à quatre fois toutes les quatre heures. Les modèles de structure de calcul pour le système HKUST-1@MOF-5 aux plans 001 et 111 sont présentés ici.Les images au microscope optique de HKUST-1 de forme cubique, de HKUST-1 de forme octaédrique et de coquille de HKUST-1@MOF-5 de forme cubique et octaédrique sont présentées dans cette figure. Le cristal HKUST-1 est situé au centre du cristal MOF-5 incolore, avec une interface transparente pour fournir une structure noyau-coquille. Des photographies de HKUST-1@MOF-5 dans le diéthylformamide et le dichlorométhane et les images optiques correspondantes du MOF cœur-coquille utilisant HKUST-1 de forme cubique et octaédrique sont présentées ici.Les images représentent les motifs PXRD de HKUST-1, HKUST-1@MOF-5 avec HKUST-1 de forme cubique et octaédrique, et les motifs simulés de HKUST-1 et MOF-5. Ces mesures PXRD ont prouvé la pureté de phase du cristal cœur-coquille. placer le bocal en verre dans le four à convection où l’expression du MOF du noyau est importante pour synthétiser un MOF cœur-coquille cultivé individuellement.PCN-68@MOF-5, UiO-66@MIL-88B et d’autres peuvent être synthétisés en suivant cette procédure, ce qui signifie qu’il est extensible à d’autres paires cœur-shell. Cette technologie peut fournir une voie systématique pour concevoir et synthétiser des MOF cœur-coque afin d’améliorer les performances dans une application spécifique.

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La conversion de l’acide transférulique en vanilline a été réalisée par catalyse hétérogène. HKUST-1 a été utilisé dans cette synthèse et l’étape essentielle du processus catalytique a été la génération de sites métalliques insaturés. Ainsi, lorsque le catalyseur a été activé sous vide, une conversion complète en vanilline (rendement de 95 %) a été obtenue.

HKUST-1 en tant que catalyseur hétérogène pour la synthèse de la vanilline

Nous présentons une nouvelle méthode à base de microfluidique pour la synthèse de cadres organiques covalents (COF). Nous démontrons comment cette approche peut être utilisée pour produire des fibres continues de COF, ainsi que des structures COF 2D ou 3D sur les surfaces.

Synthèse à base de microfluidique des cadres organiques covalents (COF): un outil pour la production continue de fibres COF et l&#39;impression directe sur une surface

Ici, nous présentons une synthèse one-pot, sans transition-métal des thiols et thioesters d’halogénures aromatiques et thiométhylate de sodium, suivi par l’élaboration de monocristaux d’un réseau de métal-dithiolène à l’aide d’espèces de thiol généré in situ de thioester plus stable et plus docile.

Synthèse d’un bloc de construction de Thiol pour la cristallisation d’un cadre de métal Gyroidal soufre semiconductrices

Une approche simple, reproductible et polyvalente pour la synthèse des membranes de métallo-organiques cadre polycristallin flache, sur un large éventail de non poreux et supports non poreux est présenté.

Cristallisation électrophorétique des Membranes ultraminces cadre métallo-organiques de haute performance

Ici, nous décrivons un protocole pour la synthèse de structures organométalliques à faible valence (LVMOF) à partir de métaux à faible valence et de liants phosphine multitopiques dans des conditions sans air. Les matériaux qui en résultent ont des applications potentielles en tant que catalyseurs hétérogènes imitant les catalyseurs homogènes à base de métaux à faible valence.

Approches expérimentales pour la synthèse de cadres organométalliques à faible valence à partir de liants phosphine multitopiques

La synthèse ciblée de nouveaux cadres organométalliques (MOF) est difficile, et leur découverte dépend des connaissances et de la créativité du chimiste. Les méthodes à haut débit permettent d’explorer rapidement et efficacement des champs de paramètres synthétiques complexes, accélérant ainsi le processus de recherche de composés cristallins et d’identification des tendances synthétiques et structurelles.

Découverte et optimisation de la synthèse de composés de cadre organométallique à base d’Al(III) phosphonate isoréticulaire à l’aide de méthodes à haut débit

L’échange de ligands post-synthétiques (PSE) est un outil polyvalent et puissant pour installer des groupes fonctionnels dans des structures organométalliques (MOF). L’exposition des MOF à des solutions contenant des ligands fonctionnalisés au triazole et au tétrazole peut incorporer ces fractions hétérocycliques dans les Zr-MOF par des procédés PSE.

Synthèse de structures organométalliques à base de Zr fonctionnalisées au triazole et au tétrazole par échange de ligands post-synthétiques

Un protocole pour la synthèse et la caractérisation de monocouches de structure métallo-organique auto-assemblées est fourni à l’aide de cristaux de structure métallo-organique (MOF) greffés de polymères. La procédure montre que les particules de MOF greffées de polymère peuvent être auto-assemblées à une interface air-eau, ce qui donne des structures monocouches bien formées, autoportantes, comme en témoigne l’imagerie par microscopie électronique à balayage.

Synthèse et caractérisation de monocouches de structure métallo-organique auto-assemblées à l’aide de particules revêtues de polymère

Découvrez la synthèse de structures cœur-coquille monocristallines à base de MOF non isostructuraux par réaction solvothermale. Cette méthode permet de concevoir des matériaux pour la séparation de gaz et la catalyse.

Synthèse de structures organométalliques monocristallines cœur-coquille

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