Czasopismo | PRZEMYSŁ CHEMICZNY | Rocznik 2016 - zeszyt 2

Metal organic frameworks. Properties, perspective applications and industrial production methods Metaloorganiczne sita molekularne. Właściwości, perspektywiczne zastosowania i metody przemysłowej produkcji

10.15199/62.2016.2.23

nr katalogowy: 96640
10.15199/62.2016.2.23

A review, with 25 refs. Przedstawiono syntetyczny opis budowy, właściwości i zastosowania wybranych metaloorganicznych sit molekularnych. Opisano przykładowe struktury, biorąc pod uwagę ich właściwości adsorpcyjne, stabilność termiczną oraz porowatość. Przedstawiono potencjalne zastosowania w magazynowaniu i separacji gazów, jak również w katalizie heterogenicznej. Scharakteryzowano techniki otrzymywania metaloorganicznych sit molekularnych o dużym potencjale wykorzystania w przemyśle. Metaloorganiczne sita molekularne MOF (metal organic frameworks) należą do grupy materiałów krystalicznych zbudowanych z dwóch segmentów: kationów metali i ligandów organicznych. Obie grupy połączo-ne są wiązaniami koordynacyjnymi. Jony metali stanowią tzw. "węzły" szkieletu, a cząsteczki organiczne pełnią funkcję "mostków" łączących je ze sobą. Przy wyborze metalu, stanowiącego część nieorganiczną struktury, ważny jest rodzaj pierwiastka, jego wartościowość oraz typowe liczby koordynacyjne. Najczęściej stosowane kationy metali to jony cynku, miedzi, chromu i żelaza. Ligandy organiczne muszą zawierać co najmniej dwie grupy funkcyjne i być zdolne do tworzenia wiązań koordynacyjnych z nieorganicznymi kationami. Stosowane ligandy zawierają zazwyczaj donory elektronów, np. tlen i azot. Segmenty organiczne i nieorganiczne tworzą wspólnie wielowymiarowe sieci krystaliczne. MOF wzbudzają duże zainteresowanie ze względu na ogromną powierzchnię właściwą, jak również swobodę i elastyczność w doborze zarówno ligandów, jak i kationów metali, stwarzając niemal nieograniczone możliwości wytwarzania struktur mikroporowatych o z góry zaprojektowanych (tailor-made) właściwościach chemisorpcyjnych. Pionierskie prace w dziedzinie MOF opublikowali już w 1995 r. Zaworotko1) oraz Yaghi2). Następnie Kitagawa i współpr.3) wykorzystali bardzo dużą powierzchnię właściwą tych materiałów do adsorpcji gazów. Od tej pory trwa nieustanne 304 95/2(2016) Fig. 1. MOF-5 struct[...]

Bibliografia

[1] S. Subramanian, M.J. Zaworotko, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1995, 34, 2127.
[2] O.M. Yaghi, H. Li, J. Am. Chem. Soc. 1995, 117, 10401.
[3] M. Kondo, T. Yoshitomi, K. Seki, H. Matsuzaka, S. Kitagawa, Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 36, 1725.
[4] P. Florczak, E. Janiszewska, K. Kędzierska, S. Kowalak, Wiad. Chem. 2011, 65, 427.
[5] N. Stock, S. Biswas, Chem. Rev. 2012, 112, 933.
[6] K.S. Suslick, S.B. Choe, A.A. Cichowlas, M.W. Grinstaff, Nature 1991, 353, 414.
[7] S.E. Park, J.S. Chang, Y.K. Hwang, D.S. Kim, S.H. Jhung , J.S. Hwang, Catal. Survey Asia 2014, 8, 91.
[8] P.M. Schoenecker, G.A. Belancik, B.E. Grabicka, K.S. Walton, AIChE J. 2013, 59, 1255.
[9] J.L.C. Rowsell, O.M. Yaghi, Micropor. Mesopor. Mat. 2004, 73, 3.
[10] M.J.C. Ordonez, K. Jr. Balkus, J.P. Ferraris, I.H. Musselman, J. Membrane Sci. 2010, 361, 28.
[11] P. Chowdhury, C. Bikkina, D. Meister, F. Dreisbach, S. Gumma, Micropor. Mesopor. Mat. 2009, 117, 406.
[12] N.L. Rosi, J. Eckert, M. Eddaoudi, D.T. Vodak, J. Kim, M. O’Keeffe, O.M. Yaghi, Science 2003, 300, 1127.
[13] L.J. Murray, M. Dincă, J.R. Long, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1294.
[14] S.Q. Ma, X.S. Wang, D.Q. Yuan, H.-C. Zhou, Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 4130.
[15] S.Q. Ma, X.S. Wang, C.D. Collier, E.S. Manis, H.-C. Zhou, Inorg. Chem. 2007, 46, 8499.
[16] J.-R. Li, R.J. Kuppler, H.-C. Zhou, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1477.
[17] J.Y. Lee, O.K. Farha, J. Roberts, K.A. Scheidt, S.T. Nguyen, J.T. Hupp, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1450.
[18] J.R. Hunt, O.M. Yaghi, Tetrahedron 2008, 64, 8553.
[19] Y. Pan, Y. Liu, G. Zeng, L. Zhao, Z. Lai, Chem. Commun. 2011, 47, 2071.
[20] F. Gross, E. Sherman, J.J. Vajo, Dalton Trans. 2012, 41, 5458.
[21] U. Czaja, N. Trukhan, U. Müller, Chem. Soc. Rev. 2009, 38, 1284.
[22] M. Gaab, N. Trukhan, S. Maurer, R. Gummaraju, U. Müller, M. Gaab, Microporous Mesoporous Mat. 2012, 157, 131.
[23] M. Rubio-Martinez, M.P. Batten, A. Polyzos, K.C. Carey, J.I. Mardel, K.S. Lim, M.R. Hill, Sci. Reports 2014, 4, 5443.
[24] I. Imaz, A. Carné, M. Cano, D. Maspoch, Nature Chem. 2013, 5, 203.
[25] D. Crawford, J. Casaban, R. Haydon, N. Giri, T. McNally, S.L. James, Chem. Sci. 2015, 6, 1645.

Zeszyt


PRZEMYSŁ CHEMICZNY - e-zeszyt (pdf) 2016-2 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	55.00 zł

Prenumerata

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEMYSŁ CHEMICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Open Access

Zeszyt

2016-2

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma