Design, Synthese und Anwendungen funktioneller metallorganischer Gerüste auf Zirkoniumbasis

In einem von der Gruppe von Prof. Zhijie Chen vom Fachbereich Chemie der Zhejiang-Universität geleiteten Aufsatz wird ein Überblick über die jüngsten Fortschritte bei der Entwicklung von Zr-MOFs gegeben. Der Artikel mit dem Titel „Design, Synthese und Anwendungen funktioneller metallorganischer Gerüste auf Zirkoniumbasis“ lautet veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaft China Chemie.

Die Autoren fassen zusammen, wie die retikuläre Chemie auf das Design, die Synthese und die Anwendungen einiger repräsentativer Zr-MOFs angewendet werden kann. Darüber hinaus geben die Autoren auch einen Ausblick auf die zukünftige Entwicklung von Zr-MOFs.

Die Autoren stellen zunächst die retikuläre Chemie vor und wie sie auf das rationale Design und die Synthese von Zr-MOFs angewendet werden kann, um die angestrebte Struktur und/oder Eigenschaften zu erreichen. Anschließend werden Synthesestrategien, einschließlich isoretikulärer Expansion, Linker-Funktionalisierung, Knotenfunktionalisierung, postsynthetischer Modifikation und Defekt-Engineering, im Kontext von Anwendungen diskutiert.

Abschließend geben die Autoren Perspektiven auf die zukünftige Entwicklung von Zr-MOFs im Hinblick auf die Synthese und Anwendung von mehrkomponentigen und multifunktionalen Zr-MOFs und deren Kommerzialisierung.

„Obwohl Fortschritte bei der Synthese und Funktionalisierung von Zr-MOFs erzielt wurden, warten noch Möglichkeiten in Bezug auf die Synthese und Anwendungen von Zr-MOFs. Zum Beispiel neue Designstrategien (z. B. Merged Net, Retrosynthese), die den präzisen Einbau funktionaler Elemente ermöglichen Gruppen in spezifische MOF-Strukturen sollten weiter erforscht werden“, sagte Autor Zhijie Chen.

„Außerdem sollte im Hinblick auf die praktischen Anwendungsaussichten von Zr-MOFs neuen Synthesetechniken mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden, wie etwa der auf Schlamm und Wasser basierenden Synthese und der Synthese mittels Elektrochemie, Mechanochemie und Mikrowellenansätzen.“