Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

FP7

LAMP Wynik w skrócie

Project ID: 329341
Źródło dofinansowania: FP7-PEOPLE
Kraj: Zjednoczone Królestwo

Sieci metaloorganiczne jako katalizatory

Nieorganiczne i organiczne materiały luminescencyjne są szeroko stosowane w oświetleniu, monitorach i czujnikach. W ostatnim czasie naukowcy korzystający ze wsparcia środków unijnych wyposażyli takie materiały w nowe funkcje, używając polioksometalanów.
Sieci metaloorganiczne jako katalizatory
Wielowymiarowa natura sieci metaloorganicznych (MOF), obejmujących organiczny ligand i jon metalu, umożliwia powstanie zjawisk występujących w niewielu innych materiałach. Szczególnie porowate MOF stanowią wyjątkową platformę do tworzenia stałych materiałów luminescencyjnych.

Choć bywają porównywane do zeolitów, sieci metaloorganiczne nie posiadają właściwości dotyczących wymiany jonów. Naukowcy uczestniczący w projekcie LAMP (Luminescence amplification by metal organic framework-polyoxometalate composites), finansowanym ze środków UE, dokonali demonstracji tej ważnej funkcji. Uczeni zwiększyli wszechstronność zeolitów przy pomocy cząsteczek "gości" okludowanych w porach MOF.

MOF zostały poddane funkcjonalizacji przy użyciu polioksometalanów. Te wieloatomowe jony wykorzystano do okluzji porów w sieci MOF przygotowanej w Instytucie Nauki i Technologii Uniwersytetu w Hongkongu 1 (HKUST-1). W efekcie kompensacją dla ładunków ujemnych były wymienne, zewnętrzne kationy miedzi w MOF.

Polioksometalany typu Keggin wzbudzają hydrolizę i dimeryzację jonów miedzi w temperaturze pokojowej, co z kolei powoduje spontaniczną nukleację i wzrost sieci HKUST-1. W tych samych warunkach, ale bez jonów wieloatomowych, HKUST-1 nie powstaje.

Z drugiej strony stechiometryczne ilości polioksometalanów powodują tworzenie się wysoce krystalicznych materiałów dzięki zajmowaniu dużych porów. Tzw. COK-16 (hybrydowe MOF z wymianą kationów) to jeden z bardzo niewielu przykładów sieci MOF z udokumentowaną właściwością dotyczącą wymiany kationów.

Dotychczas dokonano syntezy kilku tysięcy organiczno-nieorganicznych materiałów hybrydowych, a wiele z nich stosowanych jest w przemyśle. Poszukując dalszych kompozytów składających się z polioksometalanów i MOF i mających potencjalne zastosowania przemysłowe, uczeni znaleźli też polioksometalany bazujące na niobie.

Szczegóły syntezy kompozytów złożonych z polioksometalanów i MOF opisano w artykule naukowym na łamach ChemPlusChem, natomiast drugi artykuł jest aktualnie przygotowywany do publikacji.

Powiązane informacje

Słowa kluczowe

Sieć metaloorganiczna, materiały luminescencyjne, polioksometalany, wymiana jonów, LAMP
Numer rekordu: 182770 / Ostatnia aktualizacja: 2016-05-24
Dziedzina: Technologie przemysłowe
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę