The Mechanism of Rapid and Green Metal–Organic Framework Synthesis by In Situ Spectroscopy and Diffraction

成核 水溶液 硝酸锌 高氯酸盐 原位 材料科学 金属有机骨架 红外光谱学 金属 光谱学 化学 化学工程 离子 物理化学 有机化学 吸附 工程类 物理 量子力学
作者
Ilia Kochetygov,Luca Maggiulli,Marco Ranocchiari,Davide Ferri
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:36 (14): 6877-6887 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.4c00879
摘要

Room-temperature aqueous synthesis provides facile access to metal–organic frameworks (MOFs) through green routes, avoiding the use of toxic solvents at high temperatures that are typical for common solvothermal MOF synthesis routes. Nevertheless, mechanisms of green aqueous MOF syntheses remain unexplored, hindering their further development. In this work, we for the first time report a comprehensive investigation of the synthesis of a MOF, Zn-MOF-74 (also known as CPO-27-Zn), in aqueous phase at room temperature. Using a unique combination of in situ infrared spectroscopy (IR) and high-energy X-ray diffraction (XRD), we reveal mechanistic insights into the fast synthesis (2–10 min) of Zn-MOF-74 from different sources, zinc acetate, and zinc perchlorate, at six different temperatures from 5 to 40 °C. A 5-fold acceleration was observed when using the noncoordinating perchlorate ion, making it an alternative precursor to decrease synthesis time. Furthermore, a correlation between IR and XRD data was established, allowing to monitor nucleation and growth processes individually with both techniques. Last, the particle size and shape distribution was linked to the differences in mechanistic kinetic parameters, allowing for their control by the choice of synthesis temperature and precursors.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
LEI发布了新的文献求助10
刚刚
Hui完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
zzz发布了新的文献求助10
2秒前
陈陈发布了新的文献求助10
3秒前
雷雯发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
klq完成签到,获得积分10
4秒前
纳米纤维素完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
文白完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Louis完成签到,获得积分20
5秒前
雨齐完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
顾矜应助机智弼采纳,获得10
6秒前
6秒前
Sea_U应助眼睫毛采纳,获得10
6秒前
七叶树完成签到,获得积分10
6秒前
papa完成签到,获得积分10
7秒前
糊涂的雅琴应助lee1992采纳,获得10
7秒前
iNk应助gg采纳,获得10
8秒前
菲利克斯博完成签到,获得积分20
8秒前
共享精神应助踏实的静竹采纳,获得10
9秒前
bull9518发布了新的文献求助10
9秒前
小星星发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
kiwi完成签到,获得积分10
9秒前
山牙子完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
麦芽完成签到,获得积分10
11秒前
余偲发布了新的文献求助10
11秒前
YuZhang发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
开朗清涟应助塘仔采纳,获得10
13秒前
frank完成签到,获得积分10
13秒前
打工肥仔发布了新的文献求助20
13秒前
cy发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
The Immune System (Fifth Edition) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6557219
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8341071
关于积分的说明 17871030
捐赠科研通 5676289
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2940896
邀请新用户注册赠送积分活动 1916726
关于科研通互助平台的介绍 1787642