Věda a výzkum       Akademon       Vesmír       Osel       AVO       Chemagazín TOPlist       Kontakt 
Laboratorní průvodce - na titulní stranu
Databáze:   Laboratorní přístroje        Firmy        Zastoupení        E-obchody        Novinky 
Hledání:  
 
Ostatní:       Nástroje        Encyklopedie        Tabulky 
Kalendář :   17.9.2018 - 20.9.2018 Odběry vzorků 2018
  22.9.2018 - 25.9.2018 INDC 2018
  1.10.2018 - 5.10.2018 Mezinárodní strojírenský veletrh Brno
  3.10.2018 Webinar: Optimize Your GC Lab with On-Site Hydrogen Generation
  11.10.2018 Webinar: Tools and Technologies for Elemental Analysis
Reklama
Znáte pojem MOF?

MOF je zkratka pro Metal–Organic Framework. Jde o podtřídu tzv. koordinačních polymerů, kde kovové ionty jsou propojeny organickými články zvanými ligandy. MOF mohou tvořit útvary o různých prostorových uspořádáních. MOF jsou v současnosti velice slibnými materiály v oblasti katalýzy, separace, ukládání plynů a rozpoznávání molekul. Na objekty MOF je zaměřen intenzívní výzkum.

Datum: 19.6.2018

MOF, metal - organic framework, ukládání vodíku


 

Sdílet na Facebooku   Odeslat na Twitter

Mikroporézní anorganické struktury, např. zeolity, jsou známy již dlouhou dobu. Využití organických látek, které propojují jednotlivé kovové ionty však přináší novou širokou škálu možností využití a slibují velký potenciál aplikací.
Podívejme se, jak takový MOF může vypadat. Zde jsou kovové ionty propojeny organickými polymery zvanými "ligandy":
MOF



Struktura na obrázku však není jediná možnost, jak se MOF mohou uspořádat. Možností je více:
MOF
Zde jsou zobrazeny jedna až tři dimenze, které tvoří pravidelnou krychlovou síť. Nicméně můžeme ligandy propojit i do složitějších útvarů (terahedron apod.), takže nejsme omezeni jen na jednoduchou krychličku. Podívejme se, jak může vypadat uspořádání takzvaného MOF-5, kde se vytvoří miniaturní pór obklopený osmi atomy kovového iontu:


MOF


Zde jde o ukázku mikropóru - kulička vyznačená žlutě o průměru 18,5 angstroemu, která je v kontaktu s celkem 72 uhlíkovými atomy (šedě). Jedná se o strukturu Zn4(O)O12C6. Zn je vyznačen modře, O zeleně, C šedě.


Co je na MOF zvláště zajímavé?
Je to jeho vysoká adsorpční schopnost (přivázání látky na povrch vrstvy). Díky mikropórům mohou snadno adsorbovat nejrůznější látky, z nichž nejvíce studovanou je vodík.

Vodík je plyn, který je slibným palivem budoucnosti a hledají se nejrůznější způsoby jeho přenosu a uložení. Vodík v plynném stavu je jen obtížně uložitelný, protože se musí vysoce stlačovat a i při vysokém, zcela nepraktickém stlačení, je hustota takto přenášené energie nízká. MOF slibují možnost snadné adsorpce vodíku na svůj povrch a hustota takto přenášené energie je velice pěkná pro praktické využití. Vodík lze na MOF snadno uložit i jej pak zpětně uvolnit.

Jaké MOF se studují?
Studují se zvláště MOF s kovovými atomy Zn, Mn, Cu. Je již prozkoumáno nepřeberné množství různých variant MOF a další se intenzívně zkoumají. Jen jako příklad variant MOF můžeme uvést:

Zn4O(BBC)2, kde BBC3−=4,4′,4″-[benzene-1,3,5-triyl-tris(benzene-4,1-diyl)]tribenzoate (MOF-200)
Mn3[(Mn4Cl)3(BTT)8]2, kde H3BTT=benzene-1,3,5-tris(1H-tetrazole)
 
Každá ze zkoumaných variant MOF se liší svojí adsorpční schopností, teplotní stabilitou, pracovním tlakem, životností...


Další aplikace MOF.
Ukládání vodíku je v současnosti na nejpřednějším místě studia MOF a zdá se, že je již blízko jejich reálná aplikace. Nicméně existují i jiné možnosti využití: ukládání metanu, specifické senzory, přenos léčivých látek na cílové místo v organismu, katalýza, odstraňování škodlivin, konstrukce polovodičů, odsolovací membrány pro vodu ...


MOF




Reklama


Nechme se překvapit, co nám nový pojem MOF přinese. Každopádně, jsme zatím na začátku výzkumu a je jistě dobré vědět, co tento pojem znamená.


Autor: RNDr. Mojmír Adamec, Laboratorní průvodce
  

Hlavní zdroje informací:   
NATURE |VOL 402 | www.nature.com
Wikipedie
Internet

Pro kompletní informace si přečtěte  celý článek.

 

Reklama

Reklama