Debido a las ventajas tales como una gran superficie específica, tamaño de poro ajustable y funcionalidad sintonizable, Las estructuras metalorgánicas (MOF) han mostrado un gran potencial de aplicación en los campos de la adsorción y separación de gases. catálisis, detección y biomedicina. Sin embargo, la mayoría de las estructuras organometálicas tienen tamaños de poros inferiores a 2 nm y son estructuras microporosas típicas, lo que limita la estructura de los poros y dificulta la transferencia de masa dentro de la estructura. Para superar esta limitación, Los investigadores introdujeron mesoporos o macroporos en MOF microporosos para generar una estructura de poros de varios niveles a través de varias estrategias.

Estos enfoques han sido revisados ​​recientemente por investigadores del Departamento de Química, Universidad Texas A &M, publicado en el Revista Nacional de Ciencias . Coautores Liang Feng, Kun-Yu Wang, Xiu-Liang Lv, Tian-Hao Yan, Hong-Cai Zhou presenta avances metodológicos recientes de síntesis de MOF jerárquicamente porosa. También introdujeron los métodos de fabricación de HP-MOF con poros jerárquicos intrínsecos, mientras que los enfoques incluyen modulados, Las estrategias sintéticas con plantilla y sin plantilla para HP-MOF se analizan con más detalle en la revisión.

Hoy en día, se han informado cada vez más MOF de poros multinivel mediante la introducción de plantillas, grabando, y construcción de composites. Por ejemplo, el equipo del profesor Zhou introdujo la lablización de enlazadores para eliminar selectivamente enlazadores orgánicos químicamente lábiles dentro de los microporos. El truco consiste en eliminar selectivamente una cierta cantidad de enlazadores y clústeres en los marcos, y combine los poros más pequeños en otros más grandes, si bien debe mantenerse la integridad general del marco, dice Liang Feng, estudiante de posgrado en el grupo Zhou. Él y sus colegas exploraron una serie de métodos ascendentes y descendentes para crear poros jerárquicos en MOF, plataformas MOF especialmente robustas para catálisis. El uso de la inestabilidad del ligando para eliminar selectivamente un ligando de la estructura puede crear poros más grandes, que también facilitan la difusión del huésped durante la catálisis. Esta revisión también comenta los factores clave que afectan la generación de arquitecturas HP-MOF y sus aplicaciones en catálisis heterogénea y encapsulación de invitados.

"Las demandas de porosidad jerárquica en MOF impulsan la investigación de HP-MOF para diversas aplicaciones, incluida la catálisis y el almacenamiento". El profesor Hong-Cai Zhou dijo:"Prevemos que esta revisión funcionará como una hoja de ruta que puede guiar el diseño y desarrollo futuros de materiales HP-MOF con una precisión y complejidad inusuales en múltiples escalas".