금속-유기 Frameworks의 안정성을 높이기 위한 리간드 고정화

금속-유기 프레임워크(MOFs)는 지난 20년 동안 예상치 못한 속도로 발전해왔습니다. 그러나 대부분의 MOF의 불만족스러운 화학적 안정성은 이 분야의 몇 가지 기본 연구와 이러한 물질의 실용적 응용을 저해합니다. MOF 프레임워크의 안정성은 대개 M-L (M = 금속 이온, L = 리간드) 조정 결합의 견고성에 의존하는 것으로 믿어집니다. 그러나 프레임워크의 안정성에 대한 유기 연결 고리의 역할, 특히 연결 고리의 경직성/유연성은 대부분 간과되었습니다. 본 연구에서는 리간드 고정화 전략이 MOF의 안정성을 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. 동일한 연결성을 가지지만 다른 유연성을 가진 세 가지 계열의 리간드 로타머가 준비되었습니다. Zr6O4(OH4)(-CO2) n 유닛 (n = 8 또는 12)과 해당 리간드로 이루어진 13개의 Zr 기반 MOF가 구축되었습니다. 이러한 MOF를 통해 리간드 고정성, 연결성 및 구조가 결과 물질의 안정성에 미치는 영향을 평가할 수 있습니다. 프레임워크 내 리간드의 경직성이 해당 MOF의 안정성에 강한 기여를 한다는 것이 밝혀졌습니다. 또한, 일부 화학적으로 안정한 MOF에 대해 수분 흡착 실험이 수행되어 뛰어난 성능을 보였습니다. 이 전략을 활용하여 더 많은 우수한 안정성을 가진 MOF를 설계하고 건설할 수 있을 것으로 기대되며, 궁극적으로 합성 화학 및 실용적 응용을 위한 더 높은 안정성을 가진 MOF의 개발을 촉진할 것입니다.