Karbonilno podprta koordinacija v imidazolatih: platforma za oblikovanje poroznih zeolitnih imidazolatnih ogrodij na osnovi niklja kot heterogenih katalizatorjev
V zadnjih 20 letih so zeolitna imidazolatna ogrodja (ang. Zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs)) postala eno najhitreje rastočih področij raziskav materialov za uporabo v katalizi, ločevanju in zajemu plinov in tudi v medicini. ZIFi so podskupina kovinsko-organskih poroznih materialov (ang. Metal-Organic Frameworks (MOFs)), ki so zanimivi kot funkcionalni materiali predvsem zaradi svoje visoke kemijske stabilnosti in enostavnosti sinteze. ZIF-i so običajno sestavljeni iz cinkovih ionov, ki so v porozno strukturo povezani z imidazolatnimi povezovalci, pri čemer nekatere druge prehodne kovine, kot sta Cu(II) in Co(II), prav tako kažejo potencial za tvorbo ZIFov. Že od samega začetka je več skupin poskušalo pripraviti ZIFe z izoliranimi nikljevimi mesti, vendar niso bili uspešni.
V naši raziskavi smo predpostavili možen problem, zakaj se nikelj ni vgrajeval v 3D ZIF ogrodja, in to tudi preizkusili. Preko uporabe funkcionaliziranih gradnikov, ki so posledično omogočili oktaedrično koordinacijo niklja namesto običajne tetraedrične koordinacije značilne za ZIFe, smo uspešno pripravili dva nikljeva ZIFa. Pripravljena ZIFa izkazujeta afiniteto do vode (NICS-21) in CO2 (NICS-22), primerljivo ali boljšo kot trenutno poznani ZIFi. Uporabnost materialov kot heterogenih organokatalizatorjev smo nato preverili s heterogeno Suzuki-Miyaura reakcijo, kjer sta se oba izkazala kot uporabna katalizatorja, NICS-21 pa je izkazal tudi ciklabilnost.
Raziskava je nastala v sodelovanju raziskovalcev iz Odseka za anorgansko kemijo in tehnologijo Kemijskega inštituta, Fakultete za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani in Univerze v Stockholmu.
Povezava na članek: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.202305258
Več informacij: natasa.zabukovec(at)ki.si; aljaz.skrjanc(at)ki.si