如何复制是Zr-Porphyrin金属有机框架的合成? 一个实验室间研究
Hanna L B Boström1,2, Sebastian Emmerling1, Fabian Heck1
1Max Planck Institute for Solid State Research, Heisenbergstraße 1, D-70569, Stuttgart, Germany.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 5, 2023
概括
在合成金属有机框架 (MOFs) 中,可重复性是一个重大挑战. 一项实验室间的研究显示Zr-氨酸MOF的相纯度和结构变异性较差,阻碍了MOF的研究和商业化.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学 化学 化学
- 晶体学 晶体学是指结晶学.
背景情况:
- 金属有机框架 (MOFs) 是一种先进的多孔材料,具有多样化的应用.
- MOF合成通常从相同的前体产生多个晶体结构,使相选择性复杂化.
- 对合成条件的敏感性导致可重现性问题,阻碍MOF研究和商业化.
研究的目的:
- 进行第一个关于两种-氨酸MOF:PCN-222和PCN-224的合成可重复性的实验室间研究.
- 评估MOF合成中可重现性挑战的范围.
- 为了研究热行为,缺陷含量和表面积的变化.
主要方法:
- 在实验室间合成PCN-222和PCN-224 MOFs.
- 合成样本的相纯度和对称性分析.
- 热行为,缺陷含量和表面积的表征.
主要成果:
- 只有十分之一的PCN-222样本实现了相纯度和正确对称.
- 10个PCN-224样本中,有3个是相纯的,但缺乏特征性的空间链接序,类似于无序的dPCN-224.
- 在合成的MOF批量中观察到热性质,缺陷水平和表面积的显著变化.
结论:
- MOF合成可重现性是一个关键问题,特别是在PCN-222和PCN-224.4等复杂结构中.
- 多变量合成空间和MOF平面能量景观有助于显著的结晶挑战.
- 调查结果强调需要在MOF研发中改善合成控制和标准化.
