Kovovo-organická štruktúra

Kovovo-organická štruktúra (angl. metal-organic framework, skratka MOF) sú porézne polyméry, ktoré sa skladajú s klastrov kovov koordinovaných organickými ligandmi a tak tvoria jedno-, dvoj- alebo trojrozmerné štruktúry. Medzi používané organické ligandy, ktoré predstavujú „spojky“, patrí napríklad kyselina tereftalová.

Po formálnej stránke je MOF potenciálne porézna natiahnutá štruktúra, ktorá sa skladá z iónov kovov a organických spojek. Natiahnutá štruktúra je taká štruktúra, ktorej podjednotky sa vyskytujú v konštantom pomere a sú usporiadané do opakujúceho sa vzoru. Kovovo-organické štruktúry sú kategóriou koordinačných sietí. Medzi koordinačné siete patria dva druhy štruktúr: (i) koordinačné zlúčeniny natiahnuté v jednej dimenzii (jednom smere) na základe opakujúcich sa koordinovaných podjednotiek, ktoré ale obsahujú prepojenia medzi jednotlivými reťazcami, kruhmi alebo inými prepojeniami, a (ii) natiahnuté koordinačné zlúčeniny, ktoré sa na základe koordinovaných podjednotiek rozpínajú v dvoch alebo troch dimenziách. Koordinačné siete potom patria medzi koordinačné polyméry, teda koordinačné zlúčeniny s opakujúcimi sa koordinovanými podjednotkami, ktoré sú natiahnuté v jednej, dvoch alebo troch dimenziách. Väčšina kovovo-organických štruktúr, ktoré boli opísané, sú kryštalické zlúčeniny, avšak existujú i amorfné kovovo-organické štruktúry a iné neusporiadané fázy. 

Kovovo-organické štruktúry sú schopné vďaka dutinám v štruktúre viazať plyny, ktoré možno reverzibilne uvoľniť, a taktiež ich možno reverzibilne hydratovať. Vo väčšine kovovo-organických štruktúr sú póry nemenné i pri uvoľňovaní molekúl (typicky solventov) a možno ich znovu naplniť inými zlúčeninami. Vďaka tejto vlastnosti sú kovovo-organické štruktúry zaujímavé ako spôsob skladovania plynov, napríklad metánu, vodíka alebo oxidu uhličitého. Medzi (potenciálne) použitia kovovo-organických štruktúr patrí skladovanie plynov, purifikácia plynov, separácia plynov, remediácia vody a katalýza; taktiež by mohli byť použité ako vodivé pevné látky alebo ako superkondenzátory.

Syntéza a vlastnosti kovovo-organických štruktúr sú hlavným cieľom skúmania retikulárnej chémie (z latinského „reticulum“, malá sieť). Na rozdiel od kovovo-organických štruktúr sú kovalentné organické štruktúry (COF) také natiahnuté štruktúry, ktoré sú tvorené len ľahkými prvkami (H, B, C, N, O).

Susumu Kitagawa, Richard Robson a Omar Jágí získali Nobelovu cenu za chémiu za mimoriadny prínos „pre vývoj kovovo-organických štruktúr“.

 Referencie 

 Iné projekty 

 Zdroj 

Kategória:Kovovo-organické štruktúry