چندسازه‌های حاوی چارچوب‌های فلز-آلی/چارچوب‌های آلی-کووالانسی: مروری بر روش‌های ساخت و کاربردها

در دهه‌های گذشته، مواد متخلخل توجه زیادی را در فیزیک، شیمی و علم مواد به خودشان جلب کرده‌اند. در میان ترکیبات مختلف، چارچوب‌های فلز-آلی (metal organic frameworks, mofs) و چارچوب‌های آلی کووالانسی (covalent organic frameworks, cofs)، به‌عنوان مواد متخلخل بلوری، با سرعت بسیار بالایی توسعه یافتند. mofها زیرگروهی از ترکیبات متخلخل محسوب می‌شوند که در آن‌ها، لیگاندهای آلی به همراه کاتیون‌های فلزی به یکدیگر متصل هستند. cofها مواد جامد آلی دو یا سه‌بعدی با ساختارهای گسترده هستند که در آن بلوک‌های سازنده توسط پیوندهای کووالانسی قوی به هم متصل هستند. این ترکیبات دارای مزایای منحصربه‌فردی از جمله ساختارهای کاملاً تعریف‌شده و قابل‌تنظیم، سطح بزرگ، تخلخل بالا و سهولت اصلاح چارچوب هستند که آن‌ها را به بسترهای میزبان ایده‌آلی برای مهمانان مختلف از جمله پلیمرها، نانوذرات اکسید فلزی و نیمه‌هادی‌ها برای ایجاد چندسازه‌های مبتنی بر mof یا cof تبدیل می‌کند. چندسازه‌ها نسبت به ترکیبات تک‌جزئی، همیشه خواص جدیدی را نشان می‌دهند که ناشی از اثرات هم‌افزایی آن‌ها است. بنابراین، برای بهبود بیشتر عملکرد و گسترش کاربردهای آن‌ها، تلاش‌های زیادی برای طراحی و ساخت انواع چندسازه‌های مبتنی بر mof یا cof انجام شده است. از این رو، در این مطالعه ادغام mofها و cofها، روش‌های ساخت آن‌ها و نیز کاربردهای این چندسازه‌ها، مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

mofcof composites a review of synthesis methods and applications

in the past decades, porous materials have attracted a lot of attention in physics, chemistry and materials science. among various compounds, metal-organic frameworks (metal organic frameworks, mofs) and covalent organic frameworks (cofs), as crystalline porous materials, were developed at a very high speed. mofs are a subgroup of porous compounds in which organic ligands are connected together with metal cations. cofs are two- or three-dimensional organic solids with extended structures in which the building blocks are connected by strong covalent bonds. these compounds have unique advantages including well-defined and tunable structures, large surface area, high porosity, and ease of framework modification, which make them ideal host substrates for various guests including polymers, metal oxide nanoparticles, and semiconductors to create converts mof or cof-based multistructures. compared to single-component compounds, polycomposites always show new properties due to their synergistic effects. therefore, to further improve their performance and expand their applications, many efforts have been made to design and fabricate various mof or cof-based multi-structures. therefore, in this study, the integration of mofs and cofs, their manufacturing methods, and the applications of these multiple structures will be investigated. moreover, the capability of the prepared sorbents in various fields such as sorbent, catalysis and other format will be discussed. metal–organic frameworks (mofs) are a class of compounds consisting of metal clusters (also known as sbus) coordinated to organic ligands to form one-, two-, or three-dimensional structures.