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Estruturas metalorgânicas (MOFs) vêm ganhando atenção como promissores materiais porosos neutros em carbono, graças ao seu alto desempenho no armazenamento, separação e conversão de gás. Os blocos de construção geométricos de MOFs, aglomerados de metal e ligantes orgânicos permitem que os químicos prevejam e sintetizem novas estruturas como a montagem de LEGO®. No entanto, encontrar novos blocos de construção metálicos ainda é um desafio assustador devido à natureza complexa dos íons metálicos em síntese.
Uma equipe de pesquisa, liderada pelo professor Wonyoung Choe no Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST), na Coréia do Sul, foi inspirada pelos aglomerados de metais moleculares previamente sintetizados antes de serem realizados em materiais porosos. Isso implica que é possível prever futuros MOFs observando atentamente seus blocos de construção de metal.
A equipe de pesquisa comparou aglomerados de zircônio metálico encontrados em MOFs e moléculas. Os MOFs à base de zircônio são um dos materiais porosos metal-orgânicos representativos com estabilidade notável e uma ampla gama de aplicações. Os pesquisadores identificaram sete tipos de blocos de construção de zircônio em MOFs e descobriram catorze tipos adicionais de blocos de construção de metal em potencial.
A equipe de pesquisa forneceu uma biblioteca desses vários aglomerados moleculares para futuros blocos de construção de MOFs e sugeriu estratégias sintéticas práticas. Espera-se que esta pesquisa acelere muito a descoberta de novos MOFs, apresentando candidatos a aglomerados metálicos cujas estruturas eram anteriormente difíceis de prever.
“Aglomerados de zircônio metálico apresentam excelentes propriedades moleculares adsortivas e catalíticas, dependendo de suas estruturas. Estou muito animado para ver quais propriedades o novo aglomerado de zircônio mostrará”, disse o Dr. Dongsik Nam, o primeiro autor do estudo.
“Esta pesquisa pode ser estendida a vários aglomerados de metal em MOFs além do zircônio”, observou o professor Wonyoung Choe. “Novos blocos de construção de metal fornecerão uma grande dica para acelerar a descoberta de futuros materiais porosos neutros em carbono”.
Os resultados desta pesquisa foram publicados como um parecer na Tendências em Químicaum diário irmão para Célula, em 4 de abril de 2023. Este estudo foi financiado pela Fundação Nacional de Pesquisa (NRF) da Coreia por meio do Programa de Pesquisador em Meio de Carreira, Projeto de Desenvolvimento de Tecnologia de Inovação em Energia de Hidrogênio, Programa de Pesquisa Científica Básica, Centro de Pesquisa Científica (SRC) e Doutorado Global Fellowship (GPF), bem como Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST).
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