Name: הכנת מסגרות מתכת אורגנית הידרופובי באמצעות פלזמה משופרת שיקוע הכימי של Perfluoroalkanes להסרת אמוניה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-10-10T22:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 5 s
Description: למד הכנת מסגרות מתכת אורגניות הידרופוביות באמצעות שיקוע כימי משופר פלזמה של פרפלואורואלקנים להסרת אמוניה. השיטה משפרת את יציבות החומרים בסביבות לחות ומגבירה את קליטת האמוניה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים להפחתת סוכנות איום הביטחון למימון תחת BA07PRO104 מספר פרויקט, מרטין סמית, קורין סטון, וקולין וויליס של המדע והטכנולוגיה המעבדה ההגנה (DSTL) עבור המומחיות שלהם בטכנולוגיית פלזמה בלחץ נמוכה, ומתיו Browe והווסלים גורדון מרכז Edgewood הכימיה הביולוגי (ECBC) לבדיקת microbreakthrough ומדידות זווית מגע, בהתאמה.

1. Cu-BTC סינתזה והכנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מערבבים 12.5 מיליליטר של מים deionized ו12.5 מיליליטר של dimethylformamide ב100 מיליליטר בורג צנצנת כובע למשך כ 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הוספת 0.87 g (3.6 מילימול) נחושת (II) trihydrate חנקה אחרי 0.50 g (2.4 מילימול) של חומצת trimesic לפתרון בצנצנת ומערבבים למשך כ 5 דקות. הפתרון יפנה בצבע כחול. מניחים את הצנצנת כתרים בתנור שחומם מראש ב120 מעלות צלזיוס למשך כ 24 שעות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את הצנצנת מהתנור. ברגע שהצנצנת מתקרר לטמפרטורת חדר, להתאושש גבישי Cu-BTC באמצעות סינון ואקום באמצעות נייר סינון המדורג להתאושש גבישים גדולים או שווים ל2.5 מיקרומטר. יש לשטוף את הגבישים וכתוצאה מכך עם dichloromethane, סופו של דבר הצבת הגבישים בתמיסה טרי של dichloromethane. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להחליף את הממס בכל שעה 24 ולהחליף עם dichloromethane טריות במשך שלושה ימים הקרובים כדי לסייע בהסרת הממסים פחות תנודתי מהנקבוביות של Cu-BTC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מחממים את גבישי Cu-BTC 170 מעלות צלזיוס בתנור ואקום או באמצעות קו Schlenk כדי להסיר כל מולקולות אורח שיורי מהחומר. יופעל באופן מלא Cu-BTC צריך להיות עמוק כחול לסגול בצבע. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאשר את המבנה כימי והאיפור של Cu-BTC דרך עקיפה אבקת רנטגן וספקטרוסקופיה אינפרא אדום פורייה, להפוך, בהתאמה. </li></ol> 2. שיקוע כימי פלזמה משופרת של Perfluoroalkanes על Cu-BTC 14 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני כל ניסוי לנקות את כור פלזמה וכל כלי זכוכית לשימוש בטיפול בפלזמה עם פלזמה אוויר ב50 W לפחות 30 דקות. זו מסירה את כל סרטי perfluoroalkane שאולי נוצרו על פני השטח הפנימיים של חדר התגובה או כלי הזכוכית מניסויים קודמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים כמות ידועה של הופעל Cu-BTC בבקבוק מיליליטר פיירקס 250 ולהתפשט בכל הבקבוק על צידו כדי להבטיח טיפול אחיד. בד חדיר צריך להיות ממוקם בסביבהצוואר הבקבוק עם גומייה כדי למזער את כמות המדגם שהולך לאיבוד על החלת ואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את הבקבוק בתא הפלזמה. החלת ואקום עד קאמרי הגיע לחץ ≤ 0.20 mbar לפחות 30 דקות כדי להסיר כל מים שאולי על adsorbed המדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את גז perfluoroalkane ולהתאים את הרגולטור ללחץ בתוך המפרט של הזרימה ההמונית בקר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתאים את הזרימה ההמונית הבקר כדי למלא את תא התגובה עם הכמות המתאימה של גז perfluoroalkane כדי לשמור על הלחץ הרצוי של הניסוי. סובב את הבקבוק בתוך מנגנון PECVD כדי ליצור טיפול הומוגנית יותר של האבקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להדליק את הפלזמה עם גנרטור RF 13.56 MHz, ולכוון את תדר הרדיו עם היחידה התואמת LC למקסם את כוחו תוך מזעור ההחזרה. Retune מעת לעת בכל הטיפול. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהטיפול הושלם, לפנות את החדר מכלגז השיורי perfluoroalkane ולאחר מכן פורקן ללחץ אטמוספרי. הסר את הדגימה מן מנגנון PECVD ולשחזר את החומר שטופל מהצדדים של הבקבוק. יש להשתמש בתמיסת מכשיר כדי לשחזר את הסכום המקסימאלי של חומר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את החומר שטופל בתנור ב 120 ° C כדי להסיר כל גז perfluoroalkane unreacted. לאחר מכן למקם את החומר שטופל בייבוש כדי למנוע ספיחה של מים מהאטמוספרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את החומר שיורית נשאר בבקבוק ולסנן לשחזר את הפסולת לסילוק נאות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפיין Cu-BTC שטופלו בזווית קסם F 20 מסתובבת תהודה מגנטית גרעינית, פורייה-להפוך ספקטרוסקופית אינפרא אדום, וספקטרוסקופיה Photoelectron x-ray. </li></ol> 3. הזדקנות של Cu-BTC תחת תנאי לחות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הטמפרטורה הרצויה ולחות היחסית של התא הסביבתי ולאפשר לו לאזן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מורחים את המדגם באופן שווה במכולה פתוחה ומקום בתא הסביבתי לסכום הרצוי של זמן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפיין את מדגם CU-BTC עם עקיפה של קרני רנטגן ואיזותרמה חנקן ב77 K כדי לקבוע את המידה של השפלה. </li></ol> 4. ניסויי Microbreakthrough האמוניה 2 <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את נטל 14.6 L של אמוניה ב5,000 מ&quot;ג / מ &#39;3 על ידי הזרקת נטל ריק ראשון עם 210 מיליליטר של אמוניה מסודרת. ואז למלא את הנטל עם אפס אוויר ללחץ של 15 psi. חבר את הנטל בקנה אחד עם מנגנון microbreakthrough. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל צינור ריק במנגנון microbreakthrough כדי לקבוע את אות ההזנה. הגדר בקרי זרימה המוניים לאמוניה ואוויר יבש עד 8 ​​ו12 מיליליטר / דקה, בהתאמה, כדי ליצור זרימת 20 מיליליטר / דקה של 2,000 מ&quot;ג / מ 3 אמוניה. להפעיל שיטה מתוכנת לשלוט כרומטוגרף הגז וגלאי photoionization כדי לקבוע את אות ההזנה של אמוניה בשפכים. לחות ניתן להוסיף למערכתאם תרצה בכך על ידי הפעלת חלק מזרם diluent באמצעות סלולרי מכשירי אדים בטמפרטורה מבוקרת בקצב דרוש כדי להשיג את הלחות היחסית הנדרשת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים כמות קטנה של צמר זכוכית מתחת לfrit הזכוכית בשפופרת זכוכית נומינלית 4 id מ&quot;מ. שוקל בערך 10-15 מ&quot;ג של חומר לתוך הצינור. המסה משמשת צריכה לגרום כ 55 מ&quot;מ 3 של sorbent נפח, וכתוצאה מכך זמן מגורי מיטה של כ 0.15 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרימת אוויר יבש דרך שפופרת הזכוכית כפי שהוא מחומם 150 מעלות צלזיוס במשך שעה 1 כדי להסיר כל מים adsorbed. לשקול את הדגימה לאחר התחדשות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הנח את הדוגמא בקו ולאבטח זקופים באמבט מים מוגדר 25 ° C. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הזרימה ההמונית הבקרים לאמוניה ואוויר יבש עד 8 ​​ו12 מיליליטר / דקה, בהתאמה, כדי ליצור זרימת 20 מיליליטר / דקה ב2,000 מ&quot;ג / מ 3 אמוניה תוך עקיפת המדגם לקווי המילוי עם גז ההזנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לזרום זרם האמוניה באמצעות המדגם ולהפעיל programedשיטה לשליטה על גז כרומטוגרף וגלאי photoionization כדי לפקח על הריכוז של אמוניה בשפכים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהגיע לריכוז השפכים הריכוז להאכיל, לכבות את זרם האמוניה ולאפשר המדגם לשחרור הגז כל אמוניה שאינו בתוקף נספחת למדגם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את המדגם מאמבט המים לניתוח שלאחר החשיפה דרך עקיפה של קרני רנטגן וניתוח אינפרא אדום פורייה-המרה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לשלב את אות גז כרומטוגרף לעומת נתונים בזמן כדי לקבוע את טעינת האמוניה לדוגמא. </li></ol>

<ol><li>Montoro, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Capture+of+Nerve+Agents+and+Mustard+Gas+Analogues+by+Hydrophobic+Robust+MOF-5+Type+Metal-Organic+Frameworks%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Capture of Nerve Agents and Mustard Gas Analogues by Hydrophobic Robust MOF-5 Type Metal-Organic Frameworks.</a> J. Am. Chem. Soc. 133, 11888-11891 (2011).</li>
<li>Glover, T. G., Peterson, G. W., Schindler, B. J., Britt, D., Yaghi, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MOF-74+building+unit+has+a+direct+impact+on+toxic+gas+adsorption%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Eng.+Sci%22%5BJournal%5D)">MOF-74 building unit has a direct impact on toxic gas adsorption.</a> Chem. Eng. Sci. 66, 163-170 (2011).</li>
<li>Britt, D., Tranchemontagne, D., Yaghi, O. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metal-organic+frameworks+with+high+capacity+and+selectivity+for+harmful+gases%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Metal-organic frameworks with high capacity and selectivity for harmful gases.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 11623-11627 (2008).</li>
<li>Peterson, G. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ammonia+Vapor+Removal+by+Cu%283%29%28BTC%29%282%29+and+Its+Characterization+by+MAS%5BTitle%5D)+AND+%22NMR.+J.+Phys.+Chem.+Nanomater.+Interfaces%22%5BJournal%5D)">Ammonia Vapor Removal by Cu(3)(BTC)(2) and Its Characterization by MAS.</a> NMR. J. Phys. Chem. Nanomater. Interfaces. 113 (3), 13906-13917 (2009).</li>
<li>Gul-E-Noor, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+varying+water+adsorption+on+a+Cu%283%29%28BTC%29%282%29+metal-organic+framework+%28MOF%29+as+studied+by+%281%29H+and+%2813%29C+solid-state+NMR+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Chem.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">Effects of varying water adsorption on a Cu(3)(BTC)(2) metal-organic framework (MOF) as studied by (1)H and (13)C solid-state NMR spectroscopy.</a> Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (3), 7783-7788 (2011).</li>
<li>DeCoste, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+water+adsorption+on+the+structure+of+the+carboxylate+containing+metal-organic+frameworks+Cu-BTC%2C+Mg-MOF-74%2C+and+UiO-66%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem%22%5BJournal%5D)">The effect of water adsorption on the structure of the carboxylate containing metal-organic frameworks Cu-BTC, Mg-MOF-74, and UiO-66.</a> J. Mater. Chem. , (2013).</li>
<li>Küsgens, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+metal-organic+frameworks+by+water+adsorption%5BTitle%5D)+AND+%22Microporous+and+Mesoporous+Mater%22%5BJournal%5D)">Characterization of metal-organic frameworks by water adsorption.</a> Microporous and Mesoporous Mater. 120, 325-330 (2009).</li>
<li>Cavka, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+New+Zirconium+Inorganic+Building+Brick+Forming+Metal+Organic+Frameworks+with+Exceptional+Stability%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">A New Zirconium Inorganic Building Brick Forming Metal Organic Frameworks with Exceptional Stability.</a> J. Am. Chem. Soc. 130, 13850-13851 (2008).</li>
<li>DeCoste, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stability+and+degradation+mechanisms+of+metal-organic+frameworks+containing+the+Zr6O4%28OH%294+secary+building+unit%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem.+A%22%5BJournal%5D)">Stability and degradation mechanisms of metal-organic frameworks containing the Zr6O4(OH)4 secary building unit.</a> J. Mater. Chem. A. 1, 5642-5650 (2013).</li>
<li>Yang, S. J., Park, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+Highly+Moisture-Resistant+Black-Colored+Metal+Organic+Frameworks%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Preparation of Highly Moisture-Resistant Black-Colored Metal Organic Frameworks.</a> Adv. Mater. 24, 4010-4013 (2012).</li>
<li>Li, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+Hydrostability+in+Ni-Doped+MOF-5%5BTitle%5D)+AND+%22Inorg.+Chem%22%5BJournal%5D)">Enhanced Hydrostability in Ni-Doped MOF-5.</a> Inorg. Chem. 51, 9200-9207 (2012).</li>
<li>Jasuja, H., Huang, Y. -g, Walton, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adjusting+the+Stability+of+Metal+-+Organic+Frameworks+under+Humid+Conditions+by+Ligand+Functionalization%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Adjusting the Stability of Metal - Organic Frameworks under Humid Conditions by Ligand Functionalization.</a> Langmuir. 28, 16874-16880 (2012).</li>
<li>Jasuja, H., Burtch, N. C., Huang, Y. -g, Cai, Y., Walton, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Kinetic+Water+Stability+of+an+Isostructural+Family+of+Zinc-Based+Pillared+Metal+-+Organic+Frameworks%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Kinetic Water Stability of an Isostructural Family of Zinc-Based Pillared Metal - Organic Frameworks.</a> Langmuir. 29, 633-642 (2012).</li>
<li>Decoste, J. B., Peterson, G. W., Smith, M. W., Stone, C. A., Willis, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+Stability+of+Cu-BTC+MOF+via+Perfluorohexane+Plasma-Enhanced+Chemical+Vapor+Deposition%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Chem.+Soc%22%5BJournal%5D)">Enhanced Stability of Cu-BTC MOF via Perfluorohexane Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition.</a> J. Am. Chem. Soc. 134, 1486-1489 (2012).</li>
<li>Bradley, R. H., Smith, M. W., Andreu, A., Falco, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+studies+of+novel+hydrophobic+active+carbons%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">Surface studies of novel hydrophobic active carbons.</a> Appl. Surf. Sci. 257, 2912-2919 (2011).</li>
<li>Poire, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Modification+of+active+carbon+by+hydrophobic+plasma+plymers%5BTitle%5D)+AND+%22Plasma+Deposition+of+Polymeric+Thin+Films%22%5BJournal%5D)">Modification of active carbon by hydrophobic plasma plymers.</a> Plasma Deposition of Polymeric Thin Films. 54, 185-196 (1994).</li>
<li>Hozumi, A., Takai, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparation+of+ultra+water-repellent+films+by+microwave+plasma-enhanced+CVD%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Preparation of ultra water-repellent films by microwave plasma-enhanced CVD.</a> Thin Solid Films. 303 (97), 222-225 (1997).</li>
<li>Dolbier, W. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDolbier%2C+WR+%22Guide+to+Fluorine+NMR+for+Organic+Chemists%22">Guide to Fluorine NMR for Organic Chemists</a>. , John Wiley & Sons, Inc. (2009).</li>
<li>Maricq, M. M., Waugh, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NMR+IN+ROTATING+SOLIDS%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Chem.+Phys%22%5BJournal%5D)">NMR IN ROTATING SOLIDS.</a> J. Chem. Phys. 70, 3300-3316 (1979).</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/pubmed?term=((Postsynthetic+ligand+exchange+as+a+route+to+functionalization+of+%27inert%27+metal-organic+frameworks%5BTitle%5D)+AND+%22Chem.+Sci%22%5BJournal%5D)">Postsynthetic ligand exchange as a route to functionalization of 'inert' metal-organic frameworks.</a> Chem. Sci. 3, 126-130 (2012).</li>
<li>d'Agostino, R., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3ad%27Agostino%2C+R+%22Advanced+Plasma+Technology%22">Advanced Plasma Technology</a>. , Wiley-VCH. (2008).</li>
<li>DeCoste, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((+The+effect+of+water+adsorption+on+the+structure+of+the+carboxylate+containing+metal-organic+frameworks+Cu-BTC%2C+Mg-MOF-74%2C+and+UiO-66%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem.+A%22%5BJournal%5D)"> The effect of water adsorption on the structure of the carboxylate containing metal-organic frameworks Cu-BTC, Mg-MOF-74, and UiO-66.</a> J. Mater. Chem. A. , (2013).</li>
</ol>

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

הסינתזה של Cu-BTC, כמו ברוב MOFs, יכולה להיות תלויה במידה רבה על היחס של מגיבים בשימוש וטמפרטורת הסינתזה מתבצעת ב. שינוי הטמפרטורה או הממס המשמשת בסינתזה הוכח לייצר מורפולוגיות שונות של מבנה MOF 20. לכן יש חשיבות חזקה כדי לבצע את ההליך שנקבע בספרות לכל MOF להיות מסונתז. יתר על כן, יש לשקול את המגיבים, ממסים, ותנאי סינתזה בבחירת כלי שבו לנהל את הסינתזה. MOFs יכול טווח בגודל מחומר אחד למשנהו, עם זאת יש Cu-BTC גבישים עדינים מאוד על סדר 10 מיקרומטר. נייר הסינון שנבחר לצעדי ...

מסגרות מתכת אורגנית (MOFs) הפכו כיתה מובילה של חומרים נקבוביים להסרת גזים רעילה 1-3. יש לי MOFs יכולת חסרת תקדים כדי להתאים פונקציונלי לאינטראקציה כימית ממוקדת. Cu-BTC (הידוע גם בHKUST-1 או Cu 3 (BTC) 2) כבר בעבר מצא שיש טעינת אמוניה גבוהה במיוחד, עם זאת, זה במחיר של היציבות המבנית של החומר 4. מחקרים נוספים על CU-BTC הראו כי הלחות עצמו היא מסוגל לפגוע במבנה משרד האוצר, טיוח זה לא יעיל עבור יישומים פוטנציאליים רבים 5,6,21. חוסר היציבות המבנית של carboxylate מסוים המכיל MOFs בנוכחות מים נוזליים או לחות גבוהה כבר הרתעה העיקרית לשימוש ביישומים מסחריים או תעשייתיים 7. זה יהיה אידיאלי ביותר עבור MOFs משמש להסרת כימית שתהיה יציבות טבועה בנוכחות של לחות. עם זאת, רבים MOFS עם יציבות מעולה, כגון UIO-66, יש יכולות ההסרה כימית עניות, בעוד שMOFs רבים עם אתרי מתכת פתוחים כמו MOF-74 וCu-BTC יכולות ההסרה כימית מעולה 2,4,8,9. האתרים פתוח המתכת בMOF-74 וCu-BTC לשפר את הספיגה של גזים רעילים כגון אמוניה, אבל האתרים האלה הם גם רגישים מחייבים מים, מרעיל את האתרים הפעילים ובמקרים רבים מובילים להתמוטטות מבנה. על מנת לשמר את התכונות כימיות של מים MOF לא יציב, ניסיונות שונים על מנת לשפר את יציבות המים של MOFs נעשו. MOF-5 הוכח יש שיפור בהתנגדות לחות על טיפול תרמי, על ידי יצירת שכבת פחמני סביב MOF, עם זאת, הידרופוביות המוגברת היא על חשבון שטח פנים וסופו של דבר פונקציונלי 10. MOF-5 גם הוכח לי hydrostability המוגבר באמצעות סימום עם Ni 2 + יוני 11. יתר על כן, אוקטן 1,4-diazabicyclo [2.2.2] להכילMOFs ing (הידוע גם בDMOFs) שימש כדי להראות את הכוונון של יציבות מים באמצעות שילוב של קבוצות שונות על תליון מקשר dicarboxylate 1,4-בנזן 12,13. חוסר hydrostability של מסוים של MOFs, במיוחד אלה עם ספיגת גז רעילה גבוהה, הובילו לשימוש בתצהיר פלזמה משופרת אדים כימיים (PECVD) של perfluoroalkanes ליצור קבוצות פלואור על המשטחים של MOF להגדיל הידרופוביות 14. טכניקה זו מציעה את היתרון הייחודי שניתן להשתמש בו כדי לשנות כל MOF המכיל מימני ארומטי, כמו גם קבוצות פונקציונליות פוטנציאליות אחרות על פני השטח הפנימיים של MOFs. עם זאת, הטכניקה יכולה להיות קשה לשליטה בשל היווצרות של רדיקלים תגובתי בפלזמה. רדיקלים מגיבים לא רק עם אטומי מימן הריחניים, אלא גם עם CF x קבוצות כבר הגיבו על גבי משטחי MOF. בקרה קפדנית של ההליך יש צורך להבטיח blo הנקבוביתckage אינו מתרחש, טיוח MOF לא יעיל. טכניקה זו הייתה בשימוש על ידי אחרים כדי לשנות את מאפייני ההרטבה של חומרי פחמן, עם זאת, למיטב ידיעתנו לא היה מעולם בעבר נעשה שימוש כדי לשפר את hydrostability חומר microporous 15,16..

<table><tbody><tr><td>נחושת (II), חנקה, טריהידרט</td>, <td>סיגמא-אולדריץ'</td><td>, 61194</td><td></td></tr>, <tr><td>חומצה טרימזית</td>, <td>סיגמא-אולדריץ</td>', <td>482749</td><td></td></tr><tr><td>אתנול</td>, <td>סיגמא-אולדריץ</td>', <td>130147</td><td></td></tr><tr><td>דימתיל פורממיד</td>, סיגמא-אולדריץ<td>'</td>, <td>319937</td><td></td></tr><tr><td>דיכלורומתאן,</td> סיגמא-אולדריץ', <td></td><td>187332</td><td></td></tr><tr><td>הקספלואורואתאן</td><td>Synquest Labs</td><td>1100-2-05</td><td></td></tr><tr><td>מערכת פמטו-פלזמה</td><td>דינר אלקטרוני</td><td>יחידה בסיסית מסוג B</td><td></td></tr><tr><td>מחולל פלזמה</td><td>דינר אלקטרוני</td><td>סוג D</td><td>0-100 W ב-13.56 מגה-הרץ</td></tr><tr><td>משאבת שבשבת סיבובית למערכת פלזמה</td><td>Leybold</td><td>D16BCS PFPE</td><td>מתאים לגזים מאכלים</td></tr><tr><td>מכשיר לטיפול באבקה</td><td>Diener אופציה אלקטרונית</td><td>5.9</td><td>בקבוק זכוכית ומתקן מסתובב בתוך מערכת פלזמה</td></tr><tr><td>תא סביבתי</td><td>מערכות סביבתיות קשורות</td><td>HD-205</td><td></td></tr><tr><td>גז כרומטוגרף</td><td>Hewlet Packard</td><td>HP5890 סדרה II</td><td></td></tr><tr><td>גלאי פוטוניזציה</td><td>O-I אנליטי</td><td>4430/5890</td><td></td></tr><tr><td>גלאי פוטוניזציה מנורת</td><td>Excilitis</td><td>FK-794U</td><td></td></tr><tr><td>אמבט</td> <td>מיםNESLAB</td><td>RTE-111</td><td></td></tr><tr><td>צינורות זכוכית מזוגגים</td><td>CDA אנליטי</td><td>MX062101</td><td>צינורות דגימה של Dynatherm</td></tr></tbody></table>

הכנת מסגרות מתכת אורגנית הידרופובי באמצעות פלזמה משופרת שיקוע הכימי של perfluoroalkanes להסרת אמוניה

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

בתצהיר פלזמה משופרת אדים כימיים (PECVD) של perfluoroalkanes נחקר ארוך לכוונון מאפייני ההרטבה של משטחים. לקבלת חומרי microporous שטח פנים גבוהים, כמו מסגרות מתכת אורגנית (MOFs), אתגרים ייחודיים להציג את עצמם לטיפולי PECVD. להלן הפרוטוקול לפיתוח של משרד האוצר, שהיה יציב בעבר לתנאים לחים מוצג. הפרוטוקול מתאר את הסינתזה של Cu-BTC (הידוע גם בHKUST-1), הטיפול בCu-BTC עם PECVD של perfluoroalkanes, ההזדקנות של חומרים בתנאים לחים, וניסויי microbreakthrough אמוניה שלאחר מכן בכמויות מיליגרם של חומרי microporous. יש Cu-BTC אזור גבוה מאוד לפני השטח (~ 1,800 מ &#39;2 גר&#39; /) בהשוואה למרבית החומרים או משטחים שטופלו בעבר על ידי שיטות PECVD. פרמטרים כגון לחץ קאמרי וזמן טיפול חשובים ביותר על מנת להבטיח את הפלזמה perfluoroalkane חודר ולמגיביםים עם משטחי MOF הפנימיים. יתר על כן, הפרוטוקול לניסויי microbreakthrough אמוניה המפורטים כאן יכול להיות מנוצל עבור מגוון רחב של גזי בדיקה וחומרי microporous.

<html> בתוך תוצאות נציג המחברים בחרו להציג את המאפיינים של מדגם 0.50 גרם של Cu-BTC שטופלו בhexafluoroethane (2 C F 6) עבור 4 שעות בלחץ של 0.30 mbar וכוח פלזמה של 50 MOFs וו טופל הפלזמה perfluoroalkane בתנאים נאותים צריכה להציג הידרופוביות משופרת. ניתן להדגים על ידי הנחת האבקה על גבי מים נוזליים וקביעה אם צף המדגם או מדידת המים זווית המגע בגלולה לחצה כפי שניתן לראות באיור 1. זווית המגע לCu-BTC וC 2 הפלזמה F 6 טופלה כדורי C...

במסמך הנהלים לפלזמה משופרת שיקוע הכימי של perfluoroalkanes על חומרי microporous כגון מסגרות מתכת אורגנית כדי לשפר את היציבות והידרופוביות שלהם מתוארים. יתר על כן, בדיקת פריצת דרך של כמויות מיליגרם של דגימות מתוארת בפירוט.

הכנת מסגרות מתכת אורגנית הידרופובי באמצעות פלזמה משופרת שיקוע הכימי של Perfluoroalkanes להסרת אמוניה

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

המטרה הכוללת של הניסוי הבא היא להכין מסגרת מתכתית אורגנית (metal organic framework) הידרופובית כדי להגביר את יציבותה במים. דבר זה מושג תחילה על ידי סינתזה של מסגרת מתכתית אורגנית באמצעות שיטות תרמיות של VO כשלב שני. המסגרת המתכתית האורגנית מטופלת באמצעות שיקוע כימי מאדי פלסמה (plasma enhanced chemical vapor deposition) של per fluoro acan כדי להוסיף קבוצות הידרופוביות למשטחים הפנימיים והחיצוניים.בשלב הבא, החומר עובר תהליך של יישון, וקיבולת האמוניה של החומר שהתקבל מוערכת באמצעות מכשיר פריצה זעיר (micro breakthrough apparatus). התוצאות מדגימות כי דגימות שעברו טיפול בפלזמה של HD מראות שיפור בספיגת האמוניה. ההשלכות של טכניקה זו משתמעות ליצירת מסגרות מתכת-אורגניות (metal organic frameworks) הידרופוביות בחומרים נקבוביים שונים אחרים, שיכולים להיות יציבים למגוון של תנאים סביבתיים.לחומרים אלה יישומים מגוונים באגירת גזים, סינון, קטליזה ואפילו בהולכת תרופות, שבהם יציבות מבנית היא בעלת חשיבות עליונה. היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות לשינוי לאחר סינתזה באמצעות כימיה רטובה הוא שניתן להחיל שיקוע כימי מאדיים בהשגבת פלסמה של per fluoro alkanes על מגוון חומרים, ללא קשר לקבוצות הפונקציונליות הקיימות. יתרה מכך, טכניקה זו ידידותית יותר לסביבה משיטות אחרות, שכן אין שימוש בממס ולפיכך ייצור הפסולת הוא מינימלי.ראשית, ערבבו 12.5 milliliters של מים דה-יוניים ו-12.5 milliliters של dimethylformamide בתוך צנצנת עם מכסה הברגה בנפח 100 milliliters למשך כחמש דקות, הוסיפו לצנצנת 0.87 grams של copper, two nitrate hydrate, ולאחריו 0.5 grams של trius acid, וערבבו את התמיסה הכחולה שהתקבלה למשך כחמש דקות. לאחר מכן, סגרו את הצנצנת והניחו אותה בתנור שחומם מראש ל-120 °C למשך כ-24 שעות. לאחר קירור הצנצנת לטמפרטורת החדר, השגו את גבישי ה-copper BTC באמצעות סינון בוואקום עם נייר סינון המיועד לסינון גבישים בגודל של 2.5 µm ומעלה.לאחר מכן, שטפו את הגבישים שהתקבלו עם 10 מיליליטר של di chloro methane שלוש פעמים, והעבירו את החומר שהתקבל לבקבוק (vial) של 20 מיליליטר. לאחר מכן, הוסיפו מספיק di chloro methane כדי לשקוע את הגבישים וסגרו את הבקבוק. החליפו את הממס בכל 24 שעות ב-di chloro methane טרי במשך שלושה הימים הבאים כדי לסייע בהסרת הממסים הפחות נדיפים מנקבוביות ה-copper BTC.לאחר סינון גבישי נחושת BTC, חממו בהדרגה ל-170 °C בתנור ואקום כדי להסיר כל מולקולות אורח שנותרו בחומר בסיום התהליך. המבנה וההרכב הכימי של גבישי נחושת BTC אומתו באמצעות עקיפת קרני רנטגן של אבקה (powder X-ray diffraction) וספקטרוסקופיית פורייה באינפרה-אדום (Fourier Transform infrared spectroscopy) לפני כל ניסוי.נקה את ריאקטור הפלסמה ואת כל כלי הזכוכית שבהם תשתמש בטיפול הפלסמה באמצעות פלסמה של אוויר בהספק של 50 watts למשך 30 דקות לפחות. בסיום, הנח 0.5 grams של נחושת BTC פעילה בבקבוק Pyrex בנפח של 250 milliliter ופזר אותם ברחבי הבקבוק כדי להבטיח טיפול הומוגני. לאחר מכן, הנח בד חדיר סביב צווארו של הבקבוק והדק אותו בעזרת גומייה כדי למזער את אובדן הדגימה בעת הפעלת ואקום.בשלב הבא, הניחו את הבקבוק בתא הפלסמה. הפילו ואקום עד שהתא יגיע ללחץ של 0.2 millibar או פחות למשך 30 דקות לפחות, כדי להסיר מים שנספגו אולי בדגימה. חברו את גז ה-HEXA fluoro וה-ETH ethane למכשיר.לאחר מכן, כוון את בקר זרימת המסה כדי למלא את תא התגובה בכמות המתאימה של גז HEXA fluoro ETH ethane. כדי לשמור על הלחץ הרצוי בניסוי, סובב את הבקבוק בתוך מכשיר ה-P-E-C-V-D כדי ליצור טיפול הומוגני יותר של האבקה. הדלק את הפלזמה בעוצמה הרצויה באמצעות מחולל RF של 13.56 megahertz, וכַון את התדר הרדיואי באמצעות יחידת ההתאמה (lc matching unit) כדי למקסם את ההספק תוך מזעור ההחזר.עם השלמת הטיפול, יש לשאוב מהתא את כל שאריות גז ה-hexa fluoro et ethane, ולאחר מכן לפרוק את התא עם אוויר יבש עד ללחץ אטמוספרי. הוצא את הדגימה ממכשיר ה-P-E-C-V-D ואסוף את החומר המטופל מדפנות הבקבוק אל תוך מבחנה בנפח 20 milliliter. הנח את המבחנה הפתוחה בתנור שחומם מראש ל-120 degrees Celsius למשך שעתיים כדי להסיר שאריות של גז hexa fluoro ethane שאינו פעיל.לאחר הוצאת החומר המטופל מהתנור, העבירו אותו למייבש (desiccator) כדי למנוע ספיגת מים מהאוויר. שטפו את שאריות החומר שנשארו בבקבוק במים וסננו כדי לאסוף את הפסולת להסרה נאותה. אפיינו את ה-copper BTC המטופל באמצעות NMR של פלואור במצב מוצק, ספקטרוסקופיית FTIR וספקטרוסקופיית XPS.לאחר מכן, הגדירו בתא סביבתי את הטמפרטורה והלחות היחסית הרצויות ל-45 °C ו-100% בהתאמה. לאחר הגעה לשיווי משקל, פזרו את הדגימה באופן אחיד במיכל פתוח והניחו אותה בתא למשך שלושה ימים. עם השלמת תהליך ההזקנה, אפיינו את דגימת ה-copper BTC באמצעות עקיפת קרני X (x-ray diffraction) ואיזותרמה של חנקן ב-77 K כדי לקבוע את דרגת הפירוק.בשלב הבא, הכינו ballast של 14.6 ליטר של אמוניה בריכוז של 5 מיליגרם למטר מעוקב, תחילה על ידי הזרקת 210 מיליליטר של אמוניה טהורה לתוך ballast ריק. לאחר מכן, מלאו את ה-ballast באוויר אפס עד ללחץ של 15 PS.I. חברו את ה-ballast בטור למכשיר המיקרו-פריצה (micro breakthrough apparatus). הריצו צינור ריק במכשיר המיקרו-פריצה.כוון את בקרי זרימת המסות עבור אמוניה ואוויר יבש לשמונה ו-12 מיליליטר לדקה בהתאמה, כדי ליצור זרימה של 20 מיליליטר לדקה של 2000 מיליגרם למטר מעוקב של אמוניה. הרץ שיטה מתוכנתת לשליטה בכרומטוגרף הגז ובגלאי הפוטו-יוניזציה כדי לקבוע את אות ההזנה של האמוניה. במוצא, מקם כמות קטנה של צמר זכוכית מתחת לפריט הזכוכית בתוך צינור זכוכית בעל קוטר פנימי נקוב של ארבעה מילימטרים.מלאו את הדגימה עד לגובה של 4 mm ושקלו את החומר. לאחר מכן, חממו את הדגימה ל-150 °C למשך שעה אחת תוך הזרמת אוויר יבש דרך צינור הזכוכית כדי להסיר מים נספגים. לאחר שקילת הדגימה המיובשת, מקמו את הצינור בקו המערכת ואבטחו אותו במצב אנכי בתוך אמבט מים המכוון ל-25 °C.כוון את בקרי זרימת המסה עבור אמוניה ואוויר יבש לשמונה ו-12 מיליליטר לדקה בהתאמה, כדי ליצור זרימה של 20 מיליליטר לדקה בריכוז של 2000 מיליגרם למטר מעוקב של אמוניה, תוך מעקיף של הדגימה לקווי המילוי עם גז ההזנה. לאחר מכן, העבר את זרם האמוניה דרך הדגימה והפעל שיטה מתוכנתת לשליטה בכרומטוגרף הגז ובגלאי היינון הפוטואלקטרוני כדי לנטר את ריכוז האמוניה בשטף. ברגע שריכוז השטף הגיע לריכוז ההזנה, כבה את זרם האמוניה ואפשר לדגימה לשחרר גזים מכל אמוניה שאינה נספגת בעוצמה לדגימה.הוצא את הדגימה מאמבט המים לצורך ניתוח לאחר החשיפה באמצעות עקיפת קרני רנטגן (x-ray diffraction) וניתוח אינפרא-אדום בטרנספורמציה של פורייה (Fourier transform infrared analysis). לבסוף, בצע אינטגרציה של נתוני אות הגז כרומטוגרף כפונקציה של זמן כדי לקבוע את עומס האמוניה עבור הדגימה. נשים לב כי דגימות שעובדו בפלסמה של per fluoro acan בתנאים מתאימים צריכות להראות הידרופוביות מוגברת. ניתן להדגים זאת על ידי הנחת האבקה על גבי מים נוזליים ובדיקה האם הדגימה צפה, או על ידי מדידת זווית המגע של המים על גבי כדורית דחוסה (pressed pellet).כפי שניתן לראות כאן, זוויות המגע עבור גרגרי נחושת BTC וגרגרי נחושת BTC שעברו טיפול בפלזמה של HEXA fluoro eth ethane נמדדו כ-59 מעלות ו-123 מעלות, בהתאמה. נוכחותן של קבוצות CFX על פני הנקבים תורמת להידרופוביות של החומר, מה שגורם לחומר לדחות מים. נוכחותן של קשרי CF מודגמת על ידי פסים ספקטרליים בין 1300 ל-1,140 סנטימטרים רבעיים הפוכים.בתוצאות הספקטרוסקופיה באינפרא-אדום עם התמרת פורייה ובבליעה כוללת מוחלשת (ATR-FTIR) כפי שניתן לראות כאן, ניתן לקבוע את דרגת הפלואורציה ולאשר את סוג מיני ה-CFX באמצעות NMR של פלואור בסיבוב בזווית קסומה (MAS NMR) כפי שמוצג כאן, או באמצעות ספקטרוסקופיה של פוטואלקטרונים בקרני X (XPS). שני מיני הפלואור העיקריים שנצפו בדגימה זו הם קבוצות CF₂ בערך ב-87- ppm וקבוצות CF בערך ב-152- ppm. קיימים שיא קטן בערך ב-80- ppm המייצג קבוצות CF₃. כל שאר השיאים המשמעותיים מייצגים פסי צד של סיבוב (spinning side bands) במרווחים של כ-9 kHz מהשיא המקורי.קבוצות ה-CFX הן ככל הנראה שילוב של קבוצות שהגיבו עם המשטחים הפנימיים של ה-moth, כמו גם ציפוי אמורפי על החלק החיצוני של גביש ה-moth. הגודל והכמות הגדולים של פסי צד סיבוביים (spinning side bands) עבור מיני ה-CF two וה-CF מעידים כי קבוצות CFX אלו קשורות בחוזקה למבנה ה-copper BTC והן ניידות באופן יחסי. תבניות עקיפת קרני X (x-ray diffraction) של דגימות copper BTC ו-HOF fluoro ETH ethane plasma treated copper BTC מוצגות כאן לאחר התיישנות בטמפרטורה של 45 °C ו-100%RH למשך שלושה ימים.הדפוסים מראים שינוי כמעט מלא במבנה של הדגימה שלא טופלה. לעומת זאת, הדגימה שעברה טיפול בפלסמה מראה שינויים מינימליים במבנה. התוצאות מעידות על יציבות מבנית מוגברת, אפילו בתנאי לחות קשים.כאן מוצגת בדיקת פריצה (breakthrough) מיקרוסקופית של דגימות נחושת BTC שהזדקנו ודגימות נחושת BTC שעובדו ב-HOF fluoro eth Ethan עבור אמוניה בריכוז של 2000 milligrams per meter cubed. אינטגרציה מעל עקומות הפריצה מניבה קיבולות של 1.1 millimole של אמוניה לגרם של נחושת BTC, ו-5.3 millimoles של אמוניה לגרם של נחושת BTC שעובדה בפלזמת hexa fluoro, ETH ethane. הספיגה המשופרת של אמוניה בדגימת נחושת BTC שעובדה בפלזמה לאחר ההזדקנות נובעת מהשימור של מבנה הגביש המקורי של נחושת BTC בהשוואה לדגימת נחושת BTC שהזדקנה.בעת ביצוע פרוצדורה זו, חשוב לזכור שבכל פלזמה של פר-פלואורו-אלקאן קיים פוטנציאל להיווצרות חומצה פלואורידית וגזים קורוזיביים אחרים. יש לנקוט משנה זהירות כדי להגן על המשתמש ועל המכשירים מפני מינים מזיקים אלו, כולל וידוא שכל שסתומי הצנרת, בקרי זרימה המונית, חיבורים ואטמים במשאבת הוואקום עשויים מחומרים עמידים לקורוזיה ונבדקים באופן קבוע. בעקבות פרוצדורה זו, ניתן לפתח חומרים מיקרו-נקבוביים חדשים רבים עם מינים פלואוריים על פני השטח שלהם.קבוצות פונקציונליות אלו אינן משפיעות רק על תכונות הרטיבות וההידרופוביות של החומר, אלא משנות גם את תכונות הספיגה, כיוון שהמשטחים הפנימיים של החומר המעובד הם קוטביים מאוד ואינרטיים מבחינה כימית.

preparation-hydrophobic-metal-organic-frameworks-via-plasma-enhanced

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

סינתזה, הפעלה, ואפיון של חומרי מסגרת מתכת אורגנית במכוון נועדו הוא מאתגרת, במיוחד כאשר אבני בניין הוא הפולימורפים לא תואמים או לא רצויים הם העדיפו thermodynamically על צורות הרצויות. אנו מתארים כיצד יישומים של שער סייע ממס מקשר, עקיפה X-ray אבקה בנימים והפעלה באמצעות CO 2 ייבוש סופר קריטי, יכולים לתת מענה לחלק מהאתגרים האלה.

מסגרות סינתזה ואפיון של פונקציונליות מתכת אורגנית

מוצג הליך להכנת אמצעי הפרדה היברידיים נקבוביים המורכב ממונוליט פולימרי מקרו-נקבובי המצופה פנימית על ידי פולימר קואורדינציה מיקרו-נקבובי בעל שטח פנים גבוה.

הכנת תיאום מאוד נקבובי פולימר ציפויים על מונוליתים פולימר Macroporous להעשרה משופרת של Phosphopeptides

מסגרות מתכת-אורגנית יעילים אחסון גז, זרז הטרוגנית, אבל התוצאה שיטות הסינתזה האופיינית אבקות רופף שקשה לשלב חומרים חכמים. נדגים שיטה של הראשון ציפוי בדים עם תחמוצות מתכת אלד, וכתוצאה מכך קונפורמיים הסרטים MOF על הבדים במהלך סינתזה solvothermal.

Solvothermal סינתזה של מיליון-96 ו UiO-66-NH2 בשכבה אטומי שהופקדו תחמוצת מתכת ציפוי על מחצלות סיבים

ציפויים פונקציונליים חזקים catechol יוצרו בצעד אחד על ידי תגובה ישירה של החומר המכונה HKUST עם catechols סינתטי בתנאים אנאירוביים. ציפויים הומוגנית, המקיפים את הקריסטל כל המיוחס לפעילות קטליטית ביונים של הדימרים Cu(II) על פני השטח החיצוני של הקריסטלים.

Functionalization פני השטח של מסגרות מתכת-אורגנית להתנגדות לחות משופר

גישה פשוטה, הדירים רב-תכליתי לסינתזה של ממברנות מסגרת מתכת-אורגנית polycrystalline intergrown, על מגוון רחב של יאומתו נקבובי ותומך שאינו נקבובי מוצג.

התגבשות electrophoretic של ממברנות זגוגית ביצועים גבוהים מסגרת מתכת-אורגני

במאמר זה אנו מתארים פרוטוקול לסינתזה של מסגרות מתכות-אורגניות בעלות ערך נמוך (LVMOFs) ממתכות בעלות ערכיות נמוכה ומקשרי פוספין רב-נושאיים בתנאים נטולי אוויר. לחומרים המתקבלים יש יישומים פוטנציאליים כחיקוי זרז הטרוגני של זרזים הומוגניים מבוססי מתכת בעלת ערכיות נמוכה.

גישות ניסיוניות לסינתזה של מסגרות מתכת-אורגניות בעלות ערך נמוך ממקשרים רב-נושאיים של פוספין

הסינתזה הממוקדת של מסגרות מתכת-אורגניות חדשות (MOFs) היא קשה, וגילוין תלוי בידע וביצירתיות של הכימאי. שיטות תפוקה גבוהה מאפשרות לחקור שדות פרמטרים סינתטיים מורכבים במהירות וביעילות, להאיץ את תהליך מציאת תרכובות גבישיות ולזהות מגמות סינתטיות ומבניות.

גילוי וסינתזה אופטימיזציה של תרכובות מסגרת מתכת-אורגניות מבוססות פוספונטים Isoreticular Al(III) באמצעות שיטות תפוקה גבוהה

החלפת ליגנדים פוסט-סינתטיים (PSE) היא כלי רב-תכליתי ורב-עוצמה להתקנת קבוצות פונקציונליות במסגרות מתכת-אורגניות (MOFs). חשיפת MOFs לתמיסות המכילות ליגנדות טריאזול וטטרזולים יכולה לשלב את המויאטים ההטרוציקליים הללו ב-Zr-MOFs באמצעות תהליכי PSE.

סינתזה של מסגרות מתכתיות-אורגניות מבוססות Zr מבוססות טריאזול וטטרזול באמצעות חילופי ליגנדים פוסט-סינתטיים

פרוטוקול לסינתזה ואפיון של חד-שכבות מסגרת מתכתית-אורגנית בהרכבה עצמית מסופק באמצעות גבישי מסגרת מתכת-אורגנית (MOF) מושתלים פולימריים. ההליך מראה כי חלקיקי MOF מושתלים פולימריים ניתנים להרכבה עצמית בממשק אוויר-מים וכתוצאה מכך נוצרים מבנים חד-שכבתיים בנויים היטב, העומדים בפני עצמם, כפי שמעידה הדמיית מיקרוסקופ אלקטרונים סורק.

סינתזה ואפיון של חד-שכבות מסגרת מתכת-אורגנית בהרכבה עצמית באמצעות חלקיקים מצופים פולימר

במאמר זה נציג את הכנת הידרוג'לים MOF-ג'לטין הנהנים מתכונות הפיכות תרמו-הפיכות של הג'לטין, הקשורות להפרדת פאזה באמצעות קואצרווציה. קומפוזיטים אלו מציגים עומס MOF גבוה, נקבוביות גבוהה והתפלגות מרחבית טובה של חלקיקי MOF בתוך מטריצת הג'לטין.

הכנת הידרוג'לים ממסגרת מתכת-אורגנית-ג'לטין באמצעות קואסרבציה

למד הכנת מסגרות מתכת אורגניות הידרופוביות באמצעות שיקוע כימי משופר פלזמה של פרפלואורואלקנים להסרת אמוניה. השיטה משפרת את יציבות החומרים בסביבות לחות ומגבירה את קליטת האמוניה.

הכנת מסגרות מתכת אורגנית הידרופובי באמצעות פלזמה משופרת שיקוע הכימי של Perfluoroalkanes להסרת אמוניה

גלה סרטונים נוספים