Quest for Multifunctionality: Current Progress in the Characterization of Heterometallic Metal–Organic Frameworks

化学 表征(材料科学) 金属有机骨架 纳米技术 功能(生物学) 物理化学 材料科学 吸附 进化生物学 生物
作者
R. Eric Sikma,Kimberly S. Butler,Dayton J. Vogel,Jacob Harvey,Dorina F. Sava Gallis
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:146 (9): 5715-5734 被引量:14
标识
DOI:10.1021/jacs.3c05425
摘要

Metal–organic frameworks (MOFs) are a class of porous, crystalline materials that have been systematically developed for a broad range of applications. Incorporation of two or more metals into a single crystalline phase to generate heterometallic MOFs has been shown to lead to synergistic effects, in which the whole is oftentimes greater than the sum of its parts. Because geometric proximity is typically required for metals to function cooperatively, deciphering and controlling metal distributions in heterometallic MOFs is crucial to establish structure–function relationships. However, determination of short- and long-range metal distributions is nontrivial and requires the use of specialized characterization techniques. Advancements in the characterization of metal distributions and interactions at these length scales is key to rapid advancement and rational design of functional heterometallic MOFs. This perspective summarizes the state-of-the-art in the characterization of heterometallic MOFs, with a focus on techniques that allow metal distributions to be better understood. Using complementary analyses, in conjunction with computational methods, is critical as this field moves toward increasingly complex, multifunctional systems.
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