Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

M ETAL - ORGANIC FRAMEWORKS (MOF S ) Klimkó Júlia Luca 1.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "M ETAL - ORGANIC FRAMEWORKS (MOF S ) Klimkó Júlia Luca 1."— Előadás másolata:

1 M ETAL - ORGANIC FRAMEWORKS (MOF S ) Klimkó Júlia Luca 1

2 T ARTALOM MOF-ok szerkezete, felépítése Előállítása Felhasználása Gáztárolás Szelektív adszorpció Gázból Folyadékból Vized közegből Kőolajból Katalízis Szenzorok Gyógyszerhatóanyag-leadás 2

3 B EVEZETÉS Történet 1995: Yaghi Definíció:koordinációs vegyület hozzáférhető szabályos méretű pórusokkal Előnyök a hagyományos pórusos anyagokkal szemben Aktív szén:rendezetlen, zeolit: nehéz előállítani Állítható pórusméret, koordinatívan telítetlen helyek MOF-5 3 [3] [1]:Kuppler et al.:Potential applications os metal-organic frameworks, Coord. Chem. Rev. 253 (2009) 3042–3066 [2], [3]:J.Am. Chem. Soc [1] [2]

4 MOF- OK SZERKEZETE Szerkezet: Fémek: Cu, Ni, Zn, Ag, Mo, Cd.. Ligandumok:  1D, 2D, 3D  szabályozható szerkezet és pórusméret 4 [4] [5] [4], [5]: Ábrahám Dániel (2013): Metal-Organis Frameworks (MOFs)

5 Secondary building units: MOF felépülése: Különböző SBU-k 5 [6] [7] [8] [6], [7] :H. Li, M. Eddaoudi, M. O'Keeffe, O. M. Yaghi, Nature, 1999, 402, 276 [8]: Kuppler et al.:Potential applications os metal-organic frameworks, Coord. Chem. Rev. 253 (2009) 3042–3066

6 MOF- OK ELŐÁLLÍTÁSA Közvetett módszer Növesztett kristályon növesztik a MOF-ot Termikus eljárások Solvothermal Ionotermikus Urotermikus Elektrokémiai eljárások A fémet használ anódként, és katódként, ligandum elektrolitban oldva, konstans feszültség Diffúziós technikák Keveréses technika 6

7 MOF- OK FELHASZNÁLÁSA Gáztárolás Hidrogéntárolás Eddig: nagy nyomású, vagy kriogén tartályok, első MOF alapú:2003, fiziszorpció Kölcsönhatás erősségét növelni kell Pórusméret (6Å) Telítetlen helyek Metántárolás Első:2007 Adszorpciós hő: ~20kJ/mol CO 2 MOF [9] [9]: Angew.Chem.Ind.Ed

8 Szelektív adszorpció Gázfázisból O 2 elválasztása N 2 –ből (méretkizáródás) H 2 S, SO 2 (reverz/irreverz) NH 3, NO, NO 2 Kompozit, (pl.:MOF-5 és grafit-oxid)  fém telítetlen részei koordinálódnak az oxigénnel  új szerkezet  nő a kapacitás CO, CO 2 Koordinatívan telítetlen helyek (CO) Cu-BTC 8 [10 ] [10]: N.A. Khan et al.: Adsorptive removal of hazardous materials using metal-organic frameworks (MOFs): A review J.Haz. Mat.: (2013) 444–456

9 Folyadék fázisból Vizes közegből Festékek (2010) Fenol, p-nitrofenol (amin csoport:H-híd) Adszorpció kőolajból Nitrogén Kéntartalom Katalízis Előny: nagy fémtartalom, aktív helyek ritkán különböznek egymástól (  nagy rendezettség), homokirális MOF-ok  aszimmetrikus katalízis Mechanizmusa: o MOF-ban aktív helyek a fémen o Megköt katalitikusan aktív molekulákat, növeli az aktivitást Metilnarancs eltávolítás 9 [11] [11]: Z.Hasan, F. H. Jhung: Removal of hazardous organics from water using metal- organic frameworks (MOFs): Plausible mechanisms for selective adsorptions, J.Haz. Mat.: 283 (2015) 329–339

10 Szenzorok Lumineszcens tulajdonság: ligandum, központi fém (lantanoidák), vázba bekötő molekula Mikrokantilevrre való felvitel: molekuláris adszorpció energiája mechanikai energiává alakítható Mérhető: víz, metanol, etanol gőzfázisban (nincs jel: nitrogénre, oxigénre) A Zn 3 L 3 (DMF) 2 (balra) és a Zn 4 OL 3 (jobbra) szerkezet és lumineszcens tulajdonságai 10 [12] [12]: Kuppler et al.:Potential applications os metal-organic frameworks, Coord. Chem. Rev. 253 (2009) 3042–3066

11 Gyógyszerhatóanyag leadás Eddig: szerves (biokompatibilitás, sok hatóanyag) és szervetlen (időben kontrollált leadás) Mikropórusok  makropórusos rendszerek MIL-53, hatóanyag megkötés és leadás magas hőmérsékleten 11 [13] [13]: Kuppler et al.:Potential applications os metal-organic frameworks, Coord. Chem. Rev. 253 (2009) 3042–3066

12 Ö SSZEFOGLALÁS Viszonylag új-gyors fejlődés Hagyományos adszorbensekkel szemben sok előnyük van Széles skálán variálható tulajdonságok  specifikus felhasználási módok Gáztárolás Szelektív adszorpció Katalízis Potenciális lehetőségek 12

13 K ÉRDÉSEK Mi a MOF? Mi az előnye a MOF-oknak a hagyományos adszorbensekkel szemben? (zeolit, aktív szén) Mondjon 4 MOF-felhasználási lehetőséget! Hogyan játszhat szerepet egy MOF katalítikus folyamatokban? (milyen módon lehet a MOF a katalizátor) Mi a probléma az eddigi gyógyszerhatóanyag tárolási és leadási módszerekkel, hogyan oldja fel ezt a problémát a MOF? 13

14 K ÖSZÖNÖM A FIGYELMET ! 14


Letölteni ppt "M ETAL - ORGANIC FRAMEWORKS (MOF S ) Klimkó Júlia Luca 1."

Hasonló előadás


Google Hirdetések