مروری بر نقش مولکول های حلال کوئوردینه شده، مهمان، لیگاند پیلار و اتصال دهنده های دی کربوکسیلاتی در سنتز نانو ذراه های روی(II) اکسید از چارچوب های فلز-آلی نانو متخلخل

نوع مقاله: مروری

نویسندگان

دانشکده شیمی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

چکیده

چارچوب­ های فلز ـ آلی به دلیل داشتن ویژگی­ های منحصر به فرد، کاربردهای زیادی دارند. چارچوب­ های فلز ـ آلی هنگامی که مورد استفاده قرار می­گیرند باید به چارچوب­ های فلز ـ آلی فعال شده، یعنی ساختاری با حفره­ های خالی تبدیل شوند. نانو ذره­ های ZnOرا می­ توان از کلسینه کردنِ چارچوب های فلز ـ آلی غیر فعال و فعال شده تهیه کرد. در این مقاله، مروری بر نتیجه­های به دست آمده از پژوهش­های اخیر خود در زمینه تهیه نانو ساختارهای ZnOاز چارچوب­ های فلز-آلی خواهیم داشت. نتیجه­ های به دست آمده نشان می­ دهند که چارچوب­ های فلز ـ آلی غیر فعال می ­توانند پیش ماده های بسیار مناسبی برای تهیه نانو ذره­ های کروی ZnO باشند اما در شکل فعال آن­ ها، تمایل به سمت ایجاد ساختارهای تجمع یافته و آگلومره شده است. می ­توان گفت که اگر تعداد و اجزای آلی به­کار رفته در ساختار یک چارچوب فلز ـ آلی بیش­ تر باشد، نانو ذره ­های ZnOبه دست آمده از آن اندازه کوچک­ تر و ریخت شناسی یکنواخت ­تری خواهند داشت. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Zhou H.-C. ‘‘J’’., Kitagawa S., Metal–Organic Frameworks (MOFs), Chemical Society Reviews, 43: 5415-5418 (2014).

[2] Li J.-R., Sculley J., Zhou H.-C., Metal–Organic Frameworks for Separations, Chemical Reviews, 112: 869-932 (2012).

[3] Furukawa H., Cordova K.E., O’Keeffe M., Yaghi O.M., The Chemistry and Applications of Metal-Organic Frameworks, Science, 341: 974-986 (2013).

[4] Schneemann A., Henke S., Schwedler I., Fischer R.A., Targeted Manipulation of Metal–Organic Frameworks To Direct Sorption Properties, Chem. Phys. Chem., 15: 823-839 (2014).

[5] Schneemann A., Bon V., Schwedler I., Senkovska I., Kaskel S., Fischer R.A., Flexible Metal–Organic Frameworks, Chemical Society Reviews, 43: 6062-6096 (2014).

[6] Akhbari K., Morsali A., Modulating Methane Storage in Anionic Nano-Porous MOF Materials via Post-Synthetic Cation Exchange Process, Dalton Transactions, 42: 4786-4789 (2013).

[7] Tong X.-L., Lin H.-L., Xin J.-H., Liu F., Li M., Zhu X.-P., Recent Advances as Materials of Functional Metal-Organic Frameworks, Journal of Nanomaterials, 2013: 1-11 (2013).

[8] Kim K.S., Jeong H., Jeong M.S., Jung G.Y., Polymer-Templated Hydrothermal Growth of Vertically Aligned Single-Crystal ZnO Nanorods and Morphological Transformations Using Structural Polarity, Advanced Functional Materials, 20: 3055–3063 (2010).

[9] خانی، وجیهه؛ شریفی، لیلا؛ پیامی، آرش ؛ کوهانی، حسین ؛ میرحسینی، سید حسین؛ تهیه نانوپودر روی اکسید به روش سوختن ژل و استفاده از آن در ساخت پوشش­های مقاوم به خوردگی کامپوزیتی پلیمر/روی اکسید، نشریه شیمی و مهندسی شیمی ایران، (2)34: 1 تا 12 (1394).

[10] Ghaffarian H.R., Saiedi M., Sayyadnejad M.A., Rashidi A.M., Synthesis of ZnO Nanoparticles by Spray Pyrolysis Method, Iran. J. Chem. Chem. Eng. (IJCCE), 30(1): 1-6 (2011).

[11] Xu F., Dai M., Lu Y., Sun L., Hierarchical ZnO Nanowire-Nanosheet Architectures for High Power Conversion Efficiency in Dye-Sensitized Solar Cells, The Journal of Physical Chemistry C, 114: 2776–2782 (2010).

[12] Das R., Pachfule P., Banerjee R., Poddar P., Metal and Metal Oxide Nanoparticle Synthesis from Metal Organic Frameworks (MOFs): Finding the Border of Metal and Metal Oxides, Nanoscale, 4: 591-599 (2012).

[13] Hyuk Im J., Kang E., Yang S.J., Park H.J., Kim J., Park Ch.R., Simple Preparation of Anatase Titanium Dioxide Nanoparticles by Heating Titanium-Organic Frameworks, Bulletin of the Korean Chemical Society, 35: 2477-2480 (2014).

[14] Nasihat Sheno N., Morsali A., Joo S.W., Synthesis CuO Nanoparticles from a Copper(II) Metal-Organic Framework Precursor, Materials Letters, 117: 31–33 (2014).

[15] Alavi M.A., Morsali A., Joo S.W., Min B.-K., Ultrasound and Modulation Assisted Synthesis of {[Cu2(BDC-NH2)2(dabco)]DMF.3H2O} Nanostructures; New Precursor to Prepare Nanorods and Nanotubes of Copper(II) Oxide, Ultrasonics Sonochemistry, 22: 349-358 (2015).

[16] Liu B., Zhang X., Shioyama H., Mukai T., Sakai T., Xu Q., Converting Cobalt Oxide Subunits in Cobalt Metal-Organic Framework into Agglomerated Co3O4 Nanoparticles as an Electrode Material for Lthium Ion Battery, Journal of Power Sources, 195: 857–861 (2010).

[17] Luo B., Gladfelter W.L., On the Way to Monodispersed ZnO Nanocrystals: Structure of a Zinc Dimer Bearing Primary Amido Ligands, Journal of Coordination Chemistry, 64: 82-92 (2011).

[18] Rashidi Ranjbar Z., Morsali A., Sonochemical Synthesis of a Novel Nano-Rod Two-Dimensional Zinc(II) Coordination Polymer; Preparation of Zinc(II) Oxide Nanoparticles by Direct Thermolyses, Ultrasonics Sonochemistry, 18: 644-651 (2011).

[19] Khanpour M., Morsali A., Retailleau P., Sonochemical Syntheses of a Straw-Like Nano-Structure Two-Dimensional Mixed-Ligand Zinc(II) Coordination Polymer as Precursor for Preparation of Nano-Sized ZnO, Polyhedron, 29: 1520-1524 (2010).

[20] Shahangi Shirazi F., Akhbari K., Preparation of Zinc Oxide Nanoparticles from Nanoporous Metal–Organic Framework with One-Dimensional Channels Occupied with Guest Water Molecules, Inorganica Chimica Acta, 436: 1-6 (2015).

[21] Moeinian M., Akhbari K., How the Guest Molecules in Nanoporous Zn(II) Metal-Organic Framework can Prevent Agglomeration of ZnO Nanoparticles, Journal of Solid State Chemistry, 225: 459-463 (2015).

[22] Akhbari K., Morsali A., Effect of the Guest Solvent Molecules on Preparation of Different Morphologies of ZnO Nanomaterials from the [Zn2(1,4-bdc)2(dabco)] Metal-Organic Framework, Journal of Coordination Chemistry, 64(20): 3521–3530 (2011).

[23] Shahangi Shirazi F., Akhbari K., Linkers and Coordinated Solvent Molecules; The Two Effective Factors on Formation of Zinc Oxide Nanoparticles from Metal–Organic Frameworks, Inorganic Chemistry Communications, 63: 5–10 (2016).

[24] Moeinian M., Akhbari K., Effect of the Pillar Ligand on Preventing Agglomeration of ZnO Nanoparticles Prepared from Zn(II) Metal-Organic Frameworks, Nano Chemistry Research, 1(1): 57-62 (2016).

[25] Moeinian M., Akhbari K., Solid‑State Synthesis of Zinc Oxide Nano-Structures with Similar Morphologies to Their Precursors and Metal–Organic Frameworks Topology, Journal of the Iranian Chemical Society, 13: 547–552 (2016).