Summary
Robuste funktionelle brenzcatechins Beschichtungen wurden in einem Schritt durch direkte Reaktion des Materials bekannt als HKUST mit synthetischen catechole unter anaeroben Bedingungen produziert. Die Bildung von homogenen Beschichtungen rund um den gesamten Kristall wird die biomimetische katalytische Aktivität von 600-fache Dimere auf der äußeren Oberfläche der Kristalle zugeschrieben.
Abstract
Metall-organischen Frameworks (MOFs) sind eine Klasse von porösen anorganischen Materialien mit vielversprechenden Eigenschaften in der Gasspeicherung und Trennung, Katalyse und Sensorik. Jedoch ist das Hauptproblem, die Begrenzung ihrer Anwendbarkeit ihrer geringen Stabilität unter feuchten Bedingungen. Die gängigen Methoden zur Überwindung dieses Problems beinhalten die Bildung von starken Metall-Linker Anleihen mit Hochspannung Metalle, die beschränkt sich auf eine Reihe von Strukturen, die Einführung von alkylic Gruppen des Rahmens durch Post-synthetische Modifikation (PSM) oder chemische Dämpfe Abscheidung (CVD), insgesamt Hydrophobie des Frameworks zu verbessern. Die letzten beiden provozieren in der Regel eine drastische Verringerung der Porosität des Materials. Diese Strategien erlauben nicht die Eigenschaften des bereits vorhandenen MOF auszunutzen, und es ist zwingend notwendig, um neue Methoden, um die Stabilität des MOFs im Wasser zu verbessern und gleichzeitig ihre Eigenschaften intakt zu halten finden. Hier berichten wir über eine neuartige Methode zur Verbesserung der Wasser-Stabilität des MOF-Kristalle mit Cu2(O2C)4 Schaufelrad Einheiten, z. B. HKUST (wo HKUST steht für Hong Kong University of Science & Technology), mit der catechole funktionalisiert mit Alkyl und Fluoro-Alkyl-Ketten. Unter Ausnutzung der ungesättigten Metall-Sites und die katalytische Aktivität der Catecholase-wie von Cu-II -Ionen, können wir erstellen Sie robuste wasserabweisende Beschichtungen durch Oxidation und anschließende Polymerisation der brenzcatechins Einheiten auf der Oberfläche der Kristalle unter anaeroben und wasserfreie Bedingungen ohne Unterbrechung die zugrunde liegende Struktur des Rahmens. Dieser Ansatz nicht nur bietet das Material mit verbesserten Wasser Stabilität sondern auch bietet Kontrolle über die Funktion der Schutzschicht, ermöglicht die Entwicklung von funktionalen Beschichtungen für die Adsorption und Trennungen von flüchtigen organischen Verbindungen . Wir sind zuversichtlich, dass dieser Ansatz auch auf andere instabile MOFs ausgedehnt werden könnte, mit offenen Metall Websites.
Introduction
Metall-organischen Frameworks sind eine Klasse von kristallinen porösen Materialien gebaut aus anorganischen metallischen Komponenten, normalerweise benannt Nebengebäude Einheiten (SBUs), mit Polytopic organischen Liganden durch koordinative Bindungen zusammengehalten. Die Selbstmontage davon SBUs mit organischen Linker ermöglicht die Bildung von erweiterten 3D porösen Strukturen mit sehr hohen Flächen und vielversprechende Anwendungen in den Bereichen gas Storage und Trennung1,2, Katalyse und Sensing-3. Die wichtigste Einschränkung für ihre Anwendbarkeit ist jedoch ihre mangelhafte Stabilität in Wasser4,5wie die meisten von ihnen zweiwertige Metallen in ihrer Struktur zu integrieren, die labile Koordination Anleihen, wie denen in klassischen führt Materialien wie MOF-5-6oder HKUST7.
Gemeinsame Ansätze zur Lösung dieses Problems beinhalten auf der einen Seite, die Schaffung einer stärkeren Koordinierung Anleihen durch den Einsatz von hoch geladenen Metalle, wie z. B. Zr oder Ti(IV), grundlegende N-Spender Liganden7,8 oder Liganden mit Säuren und grundlegende Seiten9. Allerdings ist diese Methode beschränkt sich auf neue Materialien und erlaubt nicht um die Stabilität des MOFs bereits vorhandene zu verbessern. Auf der anderen Seite verwenden die Ansätze zur Verbesserung der Stabilität der bereits bekannten Materialien der Post-synthetische Modifikationsverfahren einzuführen hydrophoben Moieties im leeren Raum durch Post-synthetische Modifikation der Linker10,11 oder durch chemische Dämpfe Abscheidung (CVD)12. Leider kommt die Stabilität dieser Methoden auf Kosten des eine drastische Reduzierung der Porosität des Materials und die Nutzung der ausgefeilte Instrumentierung. Der jüngste Einsatz des modifizierten phosphonic Säuren, wie 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphate (DOPA)13 oder n- Octadecylphosphonic Säure (OPA)14, Hydrophobie in bekannten Zr(IV) MOFs vermitteln sollte auch hervorgehoben werden.
Brenzcatechins Verbindungen, wie Dopamin, sind weitgehend benutzt worden, um eine breite Palette von Materialien durch die Bildung von Polydopamine15Funktionalisieren. Die Bildung dieser Beschichtungen ist jedoch beschränkt auf die Verwendung von gepufferten wässrigen Lösungen für leicht Basislösungen sind nicht geeignet für MOFs mit labiler Anleihen. Bortoluzzi Et Al. vor kurzem berichtet, dass Polydopamine herstellbar in Lösung durch einen binuclear 600-fache Komplex mit Cu2(µ-O) als ein Katalysator16 -Zentrum, das Catecholase-ähnliche katalytische Aktivität erinnert zeigt der natürlichen Enzyme wie brenzcatechins Oxidase17 und Tyrosinase18. Vor kurzem haben wir gezeigt, wie ein MOF basierend auf 600-fache Schaufelrad SBUs durch Trimesate Linker, bekannt als HKUST, verbunden durch Polymerisation von funktionalisierten catechole, wie 4-Hepatdecyl-brenzcatechins (Hdcat) durch hydrolytische Abbau geschützt werden können oder fluorierten-4-Undecylcatechol (Fdcat), auf der Oberfläche der Kristalle mit19. Diese einfache Methode beweist wie effiziente Funktionsbeschichtungen synthetisiert werden kann, unter milden Bedingungen unabhängig von der Funktionalität der brenzcatechins und ohne die Verwendung von Pufferlösungen, die die Stabilität des Rahmens, durch den Biomimetic beeinträchtigen könnten katalytische Aktivität der 600-fache Einheiten. Wir glauben, dass diese neue Methode die Bildung von funktionalen Beschichtungen ermöglichen könnte, die neben dem Schutz vor hydrolytische Abbau, selektive Adsorption von chiralen Molekülen oder flüchtige organische Verbindungen ermöglichen könnte.
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Protocol
1. Synthetische Verfahren der hdcat@HKUST
Hinweis: Der gesamte Prozess muss in einem Handschuhfach durchgeführt werden, um jeglichen Kontakt mit der Luftfeuchtigkeit zu vermeiden. Dementsprechend müssen alle Reagenzien und Lösungsmitteln verwendet trocken und in das Handschuhfach gespeichert sein.
- Bringen Sie eine offene 4 mL Glasflasche, zwei Spachteln und eine 1 mL Mikropipette in das Handschuhfach.
- 50 mg des Hdcat in der Glasflasche zu übertragen.
Hinweis: In einigen Fällen kann eine Anti-statische-Pistole notwendig, um die unerwünschten Effekte der statischen Elektrizität zu vermeiden sein. - Legen Sie 1 mL wasserfreiem Chloroform in der Glasfläschchen mit Hdcat.
Hinweis: Nicht alle Hdcat kann ausschließlich bei Zimmertemperatur aufgelöst werden, aber es löst sich sehr schnell, wenn das Fläschchen in den Ofen in den nächsten Schritten platziert wird. - 10 mg HKUST in der Chloroform-Lösung mit Hdcat und verschließen Sie die Flasche.
- Nehmen Sie das Fläschchen aus dem Handschuhfach und Beschallen Sie die Aussetzung der HKUST und Hdcat in Chloroform für ein paar Sekunden, um die Lösung zu homogenisieren.
Hinweis: Setzen Sie der Inhalt der Durchstechflasche Umgebungsluft nicht aus, wie die Einführung von O2 in der Reaktionsmedien die Polymerisation der brenzcatechins Einheiten in Lösung und nicht auf der Oberfläche der Kristalle15fahren konnte. - Ort der Durchstechflasche im Backofen bei 70 ° C über Nacht. Stellen Sie sicher, dass das Fläschchen dicht verschlossen ist, um die Verdunstung von der Chloroform während der Reaktion zu vermeiden (Siedepunkt (Kchl3) = 61,2 ° C).
Hinweis: In einigen Fällen kann ein Teflonband um die Schraubkappe hilfreich sein. Dieses Protokoll erfordert einen vorgeheizten Backofen bei 70 ° C. Die Temperatur sollte nicht über 70 ° C werden als amorphe Produkte sonst gewonnen werden konnte.
2. Waschverfahren von hdcat@HKUST
- Die Fläschchen aus dem Ofen nehmen, nachdem er über Nacht bei 70 ° C und überträgt es auf das Handschuhfach sowie eine 15 mL Zentrifugenröhrchen.
- Übertragen Sie der Inhalt der Durchstechflasche auf die Zentrifugenröhrchen in der Glove-Box mit frischen wasserfreie Chloroform.
- Trennen Sie das beschichtete Material hdcat@HKUST durch Zentrifugation (3354 X g, 1 min). Stellen Sie sicher, dass die Zentrifugenröhrchen eng begrenzt ist, wie es aus dem Handschuhfach getroffen werden muss, um das Material zu zentrifugieren.
- Stellen Sie die Zentrifugenröhrchen rasch in das Handschuhfach nach der Zentrifugation.
- Extrahieren Sie den überstand vorsichtig mit einer Pipette zu und speichern Sie es in einem sauberen 40 mL Glasflasche.
- Auszusetzen Sie, das beschichtete Material in 3 mL wasserfreiem Kchl3 um mögliche polymerisierten brenzcatechins Einheiten zu entfernen, die nicht auf der Oberfläche der Kristalle angebracht sind.
- Wiederholen Sie die Schritte 2,3-2,6 dreimal.
- Das beschichtete Material in 3 mL wasserfreiem Methanol auszusetzen.
- Wiederholen Sie die Schritte 2,3-2,6 dreimal aber unter Verwendung von wasserfreiem Methanol um nicht umgesetztes Hdcat Moleküle zu entfernen.
Hinweis: Nicht werfen Sie Hdcat Lösungen wie das Produkt durch langsame Verdunstung der Lösungen in das Handschuhfach zurückgewonnen und wiederverwendet werden kann Weg. - Die gewaschenen hdcat@HKUST zu einem Glasfläschchen mit wasserfreiem Methanol und warten, bis der beschichteten Feststoff an der Unterseite der Flasche setzt sich zu übertragen.
- Der Überstand herausnehmen und das Pulver in das Handschuhfach bei Zimmertemperatur trocknen lassen.
3. Synthetische Verfahren der fdcat@HKUST
Hinweis: Der gesamte Prozess muss in einem Handschuhfach durchgeführt werden, um jeglichen Kontakt mit der Luftfeuchtigkeit zu vermeiden. Dementsprechend müssen alle Reagenzien und Lösungsmitteln verwendet trocken und in das Handschuhfach gespeichert sein.
- Eine offene 4 mL Glasflasche, zwei Spachteln und eine 1 mL Mikropipette in das Handschuhfach einführen.
- Platz 50 mg des Fdcat im Inneren des Glases.
Hinweis: In einigen Fällen kann eine Anti-statische-Pistole notwendig, um die unerwünschten Wirkungen des die statische Elektrizität zu vermeiden sein. - Legen Sie 1 mL wasserfreiem Chloroform in der Glasfläschchen mit Fdcat.
Hinweis: Nicht alle Fdcat kann ausschließlich bei Zimmertemperatur aufgelöst werden, aber es löst sich sehr schnell, wenn das Fläschchen in den Ofen in den nächsten Schritten platziert wird. - 10 mg HKUST in der Chloroform-Lösung mit Fdcat und verschließen Sie die Flasche.
- Nehmen Sie das Fläschchen aus dem Handschuhfach und Beschallen Sie die Aussetzung der HKUST und Fdcat in Chloroform für ein paar Sekunden, um die Lösung zu homogenisieren.
Hinweis: Setzen Sie der Inhalt der Durchstechflasche Umgebungsluft auf jeden Fall nicht aus, wie die Einführung von O2 in der Reaktionsmedien die Polymerisation der brenzcatechins Einheiten in Lösung und nicht auf der Oberfläche der Kristalle15fahren konnte. - Ort der Durchstechflasche im Backofen bei 70 ° C über Nacht. Stellen Sie sicher, dass das Fläschchen dicht verschlossen ist, um die Verdunstung von Chloroform während der Reaktion zu vermeiden (Siedepunkt (Kchl3) = 61,2 ° C).
Hinweis: In einigen Fällen kann ein Teflonband um die Schraubkappe hilfreich sein. Dieses Protokoll erfordert einen vorgeheizten Backofen bei 70 ° C. Die Temperatur sollte nicht über 70 ° C werden als amorphe Produkte sonst gewonnen werden konnte.
4. Waschen Verfahren der fdcat@HKUST
- Die Fläschchen aus dem Ofen nehmen, nachdem er über Nacht bei 70 ° C und überträgt es auf das Handschuhfach sowie eine 15 mL Zentrifugenröhrchen.
- Übertragen Sie der Inhalt der Durchstechflasche auf die Zentrifugenröhrchen in der Glove-Box mit frischen wasserfreie Chloroform.
- Trennen Sie das beschichtete Material fdcat@HKUST durch Zentrifugation (3354 X g, 1 min). Stellen Sie sicher, dass die Zentrifugenröhrchen eng begrenzt ist, wie es aus dem Handschuhfach getroffen werden muss, um das Material zu zentrifugieren.
- Die Zentrifugenröhrchen rasch in das Handschuhfach nach der Zentrifugation einführen.
- Extrahieren Sie den überstand vorsichtig mit einer Pipette zu und speichern Sie es in einem sauberen 40 mL Glasflasche.
- Auszusetzen Sie, das beschichtete Material in 3 mL wasserfreiem Kchl3 um mögliche polymerisierten brenzcatechins Einheiten zu entfernen, die nicht auf der Oberfläche der Kristalle angebracht sind.
- Wiederholen Sie die Schritte 4,3-4,6 dreimal.
- Das beschichtete Material in 3 mL wasserfreiem Methanol auszusetzen.
- Wiederholen Sie die Schritte 4,3-4,6 dreimal aber unter Verwendung von wasserfreiem Methanol um nicht umgesetztes Fdcat Moleküle zu entfernen.
Hinweis: Nicht werfen Sie Fdcat Lösungen wie das Produkt durch langsame Verdunstung der Lösungen in das Handschuhfach zurückgewonnen und wiederverwendet werden kann Weg. - Die gewaschenen fdcat@HKUST zu einem Glasfläschchen mit wasserfreiem Methanol und warten, bis der beschichteten Feststoff an der Unterseite der Flasche setzt sich zu übertragen.
- Der Überstand herausnehmen und das Pulver in das Handschuhfach bei Zimmertemperatur trocknen lassen.
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Representative Results
Alle Reagenzien und Materialien wurden in das Handschuhfach gespeichert und verwendet, ohne jede weitere Reinigung zu erhalten, sofern nicht anders angegeben. Der gesamte Prozess erfolgt in einem Handschuhfach um Kontakt mit Feuchtigkeit zu vermeiden, die das unbeschichtete Material beeinträchtigen könnte.
Zur Sicherstellung der Reproduzierbarkeit während der Experimente im Handel erhältlichen HKUST mit einer durchschnittlichen Teilchengröße in der Nähe von 40-50 µm (Abbildung 1), diente als frühere Studien vorgeschlagen, dass das Teilchen für reproduzierbare Oberfläche wichtig Dichte Funktionalisierung20.
Die Kristalle der HKUST werden in wasserfreien Chloroform Lösungen von Hdcat oder Fdcat (Abbildung 1c) in das Handschuhfach aufgehängt. Die Glasfläschchen waren eng begrenzt und aus dem Handschuhfach genommen und beschallt, für ein paar Sekunden, um die Aussetzung zu homogenisieren. Die Mischungen wurden dann bei 70 ° C über Nacht im vorgeheizten Backofen unter statischen Bedingungen beheizt. Die Feststoffe wurden durch Zentrifugation abgetrennt und mit Chloroform (x 3) gespült und Methanol (x3) um ungebunden entfernen polymerisiert Einheiten und nicht umgesetztes brenzcatechins Moleküle, bzw.15.
Die erste Demonstration der Oberflächenmodifizierung der Kristalle ist ihre erhöhte Hydrophobie, wenn sie in Wasser (Abbildung 2) eingeweicht werden. Im Vergleich zu den nackten HKUST, die sofort auf den Boden des Röhrchens sinkt, können hdcat@HKUST und fdcat@HKUST auf dem Wasser für mehrere Tage ohne einzusinken stehen. Kontaktwinkel (CA) Messungen in der Tat bestätigen die überlegene Hydrophobie von hdcat@HKUST und fdcat@HKUST mit CA-Werten von 107 ± 1° und 124 ± 1°, bzw. im Vergleich zu HKUST wurde stark hydrophil (Abbildung 2).
Vergleich der FT-IR-Spektren von HKUST vor und nach dem Lackierprozess mit denen von Hdcat und Fdcat schlug vor, den korrekten Einbau der Catecholate Moleküle auf den Kristall. Im Falle von hdcat@HKUST (Abbildung 3ein) können die Bänder entsprechend Alkans C-H Dehnung Schwingungen (3000-2800 cm-1) der alkylic Kette der Hdcat beobachtet werden, die sind nicht in der bloßen HKUST. Für fdcat@HKUST (Abbildung 3b) sind die neuen Bands erscheinen die Alkan C-F Dehnungen Schwingungen (1250-1100 cm-1) die in HKUST nicht eingehalten werden. Als geschätzte Thermogravimetrische Analyse in unserer bisherigen Arbeit19vertreten Catecholate Pfropfen ein 3,1 % und 2,6 % für hdcat@HKUST und fdcat@HKUST, beziehungsweise.
Scannen-Rasterelektronenmikroskopie (SEM) Bilder von hdcat@HKUST und fdcat@HKUST zeigt eine gewellte Außenschicht von ca. 600 nm rund um die Kristalle. Diese Ergebnisse vorgeschlagen eine effektive Polymerisation der Hdcat und Fdcat-Moleküle auf der Oberfläche der Kristalle unter Wahrung ihrer Morphologie (Abbildung 4ein). Dies wurde noch durch Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopie (XPS) Messungen bestätigt das Vorhandensein von Cu(I) und 600-fache bei 933 und 935 eV zeigte jeweils in hdcat@HKUST und fdcat@HKUST, die wir auf die Reaktion der brenzcatechins Moieties durch Cu2 zurückzuführen Einheiten auf der Oberfläche und anschließende Polymerisation (Abbildung 4b). Wie in unserer vorherigen Studie NMR-Spektren der verdauten hdcat@HKUST und fdcat@HKUST auch bestätigt, dass das Material rund um die Kristalle sind in der Tat der polymerisierten brenzcatechins Moleküle15,19.
Die Bildung von Catecholate Beschichtungen auf HKUST fand keinen Einfluss über die kristalline Struktur des HKUST bestätigt Pulver x-ray Diffraction Messungen (PXRD, Abbildung 4c) fortsetzen. Dies wurde auch bestätigt durch Porosität Messungen bei 77 K mit N2 als Adsorbens (Abbildung 4d), die zeigten, dass hdcat@HKUST und fdcat@HKUST ihre Fläche mit geringfügigen Änderungen nach dem Lackierprozess behalten. Dieses Ergebnis zeigt auch, dass die Polymerisationsreaktion nur an der Oberfläche der Kristalle und nicht in den Poren des Materials erfolgt.
Abbildung 1 : Schematische Darstellung der Materialien. (ein) kristalline Struktur der HKUST, (b) SEM Schliffbild einer HKUST Kristall und (c) chemische Struktur der funktionalisierten catechole. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 2 : Hydrophobie der beschichteten Materialien. Kontaktieren Sie Winkelwerte der nackten HKUST, hdcat@HKUST und fdcat@HKUST und Bild zeigt den Unterschied in der Hydrophobie der modifizierten Feststoffe im Vergleich zu HKUST. Diese Zahl wurde mit freundlicher Genehmigung von Ref 19 angepasst. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 3 : Chemische Charakterisierung von hdcat@HKUST und fdcat@HKUST. Fourier-transformierten Infrarot-(FT-IR) Spektren von hdcat@HKUST mit HKUST und Hdcat (ein) und fdcat@HKUST mit HKUST und Fdcat (b). Diese Zahl wurde mit freundlicher Genehmigung von Ref 19 angepasst. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 4 : Die Catecholate-Beschichtung auf die Eigenschaften der HKUST. (ein) SEM Bilder der HKUST, hdcat@HKUST und fdcat@HKUST Kristalle. (b) Cu 2P hochauflösende XPS Spektren, (c) PXRD Muster im Vergleich zu den simulierten PXRD HKUST und (d) N2Isothermen bei 77 K der Feststoffe vor und nach dem Lackierprozess. Diese Zahl wurde mit freundlicher Genehmigung von Ref 19 angepasst. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
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Discussion
Die Methode berichtet in diesem Werk bietet einem einfachen und effektiven Ansatz für Oberflächenmodifizierung von MOF Kristalle durch direkte Reaktion mit synthetischen catechole unter milden Bedingungen unabhängig davon die Funktionalität der Kette. Im Gegensatz zum konventionellen Ansatz zur Herstellung von Polydopamine wie Beschichtungen kann diese Route erfolgen in wasserfreien und anaeroben Bedingungen und ohne Basis, die die Stabilität des MOF gefährden könnten. Methanol und Chloroform wurden zuerst basiert auf früheren Arbeiten14,20und aufgrund der hohen Löslichkeit der brenzcatechins Moleküle in diesen Lösungsmitteln ausgewählt. Jedoch Methanol wurde schnell verworfen, aufgrund der niedrigen brenzcatechins Belastungen HKUST erwarb (ca 1,2 Gew.-% für Hdcat), im Vergleich zu denen mit Chloroform (ca. 3,6 % für Hdcat), basierend auf früheren Thermogravimetrische Analysen19. Daher spielt das Lösungsmittel keine unschuldige Rolle, wie verschiedene Lösungsmittel unterschiedliche brenzcatechins Belastungen führen können. Es ist wichtig hervorzuheben, dass der Prozess in einer sauerstofffreien Atmosphäre erfolgen, da Sauerstoff die oxidative Polymerisation der brenzcatechins Moleküle in Lösung und nicht auf der Oberfläche des Materials fördern kann. Oberflächenmodifikation von HKUST mit Hdcat oder Fdcat kann direkt durch Kontakt Winkelmessungen (Abbildung 2), beobachtet werden, die die Änderung von hydrophilen zu stark hydrophobe in hdcat@HKUST und fdcat@HKUST und Infrarot-zeigte Spektroskopie (Abbildung 3), die den charakteristischen Schwingungs Bands von brenzcatechins Moieties im modifizierten Feststoff zeigte.
Die Funktionalisierung des Rahmens erfolgt ohne nennenswerten Qualitätsverlust Kristallinität noch Sorption Eigenschaften des Materials (Zahlen 4c-d). Weitere erkennt hdcat@HKUST und fdcat@HKUST-Kristalle durch Scannen-Elektronenmikroskopie eine rauere Oberfläche im Vergleich zur bloßen HKUST. Eine Behandlung der veränderten Kristalle in Chloroform unter gründliche Beschallung erlaubt Teil der Polycatecholate-Beschichtung (Abbildung 4eine) aufschlussreiche Teil des ursprünglichen Kristalls geschält werden die diente auch dazu, festzustellen, ein ungefähre Dicke der Beschichtung Schicht (ca. 600 nm)19. Die Bildung dieser Polycatechol Beschichtungen ist zurückzuführen auf die biomimetische katalytische Aktivität 600-fache Artenvielfalt auf der Oberfläche der HKUST Kristalle auf der Oxidation von brenzcatechins Molekülen, ähnlich wie die enzymatische Aktivität von brenzcatechins Oxidase17 , wie es auch durch die XPS-Messungen bestätigt, die das Vorhandensein von Cu(I) auf der Oberfläche der Kristalle durch den oxidativer Polymerisationsprozess zeigen. Im Gegensatz zu anderen Werken beschreibt die Oberfläche Funktionalisierung der MOFs Kristalle mit Polymeren Matrizen12, die machen ausgefeilte Instrumentierung zu verwenden, nutzt diese Methodik der MOF Funktionen, wie z. B. die offene Metall Seiten präsentieren in HKUST, um die Polymerisation der brenzcatechins Moleküle unter milden Bedingungen auslösen.
Dieser Ansatz nicht nur hilft, um die Feuchtigkeitstoleranz des materiellen19zu verbessern, sondern bietet auch Kontrolle über die Funktionalität der Pfropfen um die Kristalle, wie es durch günstige Wahl der funktionalisierten brenzcatechins bearbeitet werden kann. Wir glauben, dass diese Methode einen interessanten Ansatz bietet nicht nur für die bekannten Cu-MOF-Materialien, sondern auch für andere MOFs mit offenen Metall-Sites, die wäre in der Lage, neue Funktionalitäten zu integrieren, die nicht im festen nicht funktionalisiert vorhanden waren, wie die Adsorption von chiralen Molekülen oder flüchtige organische Verbindungen. Dies lässt sich durch geeignete Wahl der Funktionalität in das brenzcatechins-Molekül vorhanden.
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Disclosures
Die Autoren haben nichts preisgeben.
Acknowledgments
Diese Arbeit wurde unterstützt von der EU (ERC Stg Chem-fs-MOF 445 714122), Spanisch MINECO (Unit of Excellence MDM-2015-0538) und der Generalitat Valenciana 447 (Grant GV/2016/137). C.M.-G. und j.c.-G. vielen der spanischen 448 MINECO für eine Ramón y Cajal Stipendium und FPI Stipendium 449 (CTQ2014-59209-P), beziehungsweise. N.M.P. Dank die Junta de 450 Andalusien für ein Postdoc-Stipendium P10-FQM-6050. F.N und 451 D.R.M. sind auch dankbar für die finanzielle Unterstützung durch 452 Projekt MAT2015-70615-R von der spanischen Regierung und 453 Mitteln der FEDER. Die ICN2 finanziert CERCA Programm/Generalitat de Catalunya und unterstützt durch das Severo Ochoa-Programm der spanischen Ministerium für Wirtschaft, Industrie und Wettbewerbsfähigkeit (MINECO, Nein zu gewähren. SEV-2013-0295).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Basolite C-300 | Sigma-Aldrich | 688614 | Commercial HKUST |
| Anhydrous Methanol (99.8%) | Sigma-Aldrich | 322415 | |
| Anhydrous Chloroform (>99%) | Sigma-Aldrich | 288306 | |
| Mettler Toledo TGA/SDTA 851 | Mettler Toledo | Thermogravimetric Analyser | |
| Agilent Cary 630 FTIR | Agilent | FT-IR Spectrophotometer, ATR Module | |
| PANalytical X’Pert Pro | PANalytical | Powder XRD Diffractometer | |
| AUTOSORB-6 apparatus | Quantachrome | Nitrogen Isotherms were carried out with this equipment. Activation of the samples was carried out under dynamic vacuum at 170 °C. Performed by the technical service of Universitat d'Alacant. | |
| K-Alpha X-ray photoelectron spectrometer system | Thermo-Scientific | Analysis were performed at the X-Ray unit of the Universitat d'Alacant | |
| FEI Quanta 650 FEG scanning electron microscope | Fisher Scientific | Used to observe partcle morphologies and dimensions |
References
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