Координационная химия, 2021, T. 47, № 5, стр. 275-282

Композитные материалы, полученные путем фотополимерной 3D-печати, на основе металлоорганических координационных полимеров

А. И. Черевко 12, Г. Л. Денисов 1, И. А. Никовский 1, А. В. Полежаев 1, А. А. Корлюков 1, В. В. Новиков 12*

1 Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН
Москва, Россия

2 Московский физико-технический институт
Долгопрудный, Россия

* E-mail: novikov84@ineos.ac.ru

Поступила в редакцию 29.07.2020
После доработки 24.08.2020
Принята к публикации 01.09.2020

Аннотация

Методами трехмерной (3D) печати получены новые композитные материалы, содержащие частицы металлоорганического координационного полимера (МОКП) MOF-5. Подобраны оптимальный состав фотополимерной композиции и режимы печати, обеспечивающие наилучшее качество печати. При помощи порошковой рентгеновской дифракции показано сохранение строения металлоорганического координационного полимера в полученных композитных объектах. Методом рентгеновской томографии исследовано распределение частиц MOF-5 во всем объеме трехмерного объекта. В перспективе при использовании МОКП, обладающих каталитической активностью, подобные композитные материалы, структуру и свойства которых можно регулировать на микро- и на макроуровне, могут найти свое применение в катализе различных химических процессов.

Ключевые слова: металлоорганические пористые координационные полимеры, композитные материалы, фотополимерная 3D-печать

DOI: 10.31857/S0132344X21050029

Список литературы

  1. Yaghi O., Li H. // J. Am. Chem. Soc. 1995. V. 117. № 41. P. 10401.

  2. Li H., Eddaoudi M., O’Keeffe M. et al. // Nature. 1999. V. 402. № 6759. P. 276.

  3. Wilmer C.E., Leaf M., Lee C.Y. et al. // Nat. Chem. 2012. V. 4. № 2. P. 83.

  4. Herm Z.R., Wiers B.M., Mason J.A. et al. // Science. 2013. V. 340. № 6135. P. 960.

  5. Mingabudinova L., Vinogradov V., Milichko V. et al. // Chem. Soc. Rev. 2016. V. 45. № 19. P. 5408.

  6. Gladysiak A., Nguyen T.N., Navarro J.A. et al. // Chem. Eur. J. 2017. V. 23. № 55. P. 13602.

  7. Kurmoo M. // Chem. Soc. Rev. 2009. V. 38. № 5. P. 1353.

  8. Horcajada P., Chalati T., Serre C. et al. // Nat. Mater. 2010. V. 9. № 2. P. 172.

  9. Wu C.D., Zhao M. // Adv. Mater. 2017. V. 29. № 14. P. 1605446.

  10. Iveson S.M., Litster J.D., Hapgood K. et al. // Powder Technol. 2001. V. 117. № 1–2. P. 3.

  11. Valizadeh B., Nguyen T.N., Stylianou K.C. // Polyhedron. 2018. V. 145. P. 1.

  12. Liu X.-M., Xie L.-H., Wu Y. // Inorg. Chem. Front. 2020. V. 7. P. 2840.

  13. Ren J., Musyoka N.M., Langmi H.W. et al. // Int. J. Hydrog. Energy. 2015. V. 40. № 13. P. 4617.

  14. Moreira M.A., Santos J.O.C., Ferreira A.F. et al. // Langmuir. 2012. V. 28. № 13. P. 5715.

  15. Wu Y.-N., Li F., Liu H. et al. // Chem. Mater. 2012. V. 22. № 33. P. 16971.

  16. Bueken B., Van Velthoven N., Willhammar T. et al. // Chem. Sci. 2017. V. 8. № 5. P. 3939.

  17. Chen Y., Huang X., Zhang S. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2016. V. 138. № 34. P. 10810.

  18. Garai B., Mallick A., Banerjee R. // Chem. Sci. 2016. V. 7. № 3. P. 2195.

  19. Küsgens P., Zgaverdea A., Fritz H.G. et al. // J. Am. Ceram. Soc. 2010. V. 93. № 9. P. 2476.

  20. Carné-Sánchez A., Imaz I., Cano-Sarabia M. et al. // Nat. Chem. 2013. V. 5. № 3. P. 203.

  21. Symes M.D., Kitson P.J., Yan J. et al. // Nat. Chem. 2012. V. 4. № 5. P. 349.

  22. Wang Z., Wang J., Li M. et al. // Sci. Rep. 2014. V. 4. P. 5939.

  23. Ceballos M.R., Serra F.G., Estela J.M. et al. // Talanta. 2019. V. 196. P. 510.

  24. Calderilla C., Maya F., Cerdà V. et al. // Talanta. 2019. V. 202. P. 67.

  25. Medina D.A., Figuerola A., Rodriguez F. et al. // Appl. Mater. Today. 2019. V. 14. P. 29.

  26. Chen L., Kätelhön E., Compton R.G. // Appl. Mater. Today. 2019. V. 16. P. 141.

  27. Young A.J., Guillet-Nicolas R., Marshall E.S. et al. // ChemComm. 2019. V. 55. № 15. P. 2190.

  28. Zhang M., Li L., Lin Q. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2019. V. 141. № 13. P. 5154.

  29. Lefevere J., Claessens B., Mullens S. et al. // ACS Appl. Nano Mater. 2019. V. 2. № 8. P. 4991.

  30. Сацкая Ю., Сотник С., Лагошняк Д. et al. // Коорд. химия. 2020. Т. 46. № 5. С. 316 (Satskaya Y.A., Sotnik S., Lagoshnyak D. et al. // Russ J. Coord. Chem. 2020. V. 46. № 5. P. 350). https://doi.org/10.1134/S1070328420050061

  31. Lim G.J., Wu Y., Shah B.B. et al. // ACS Mater. Lett. 2019. V. 1. № 1. P. 147.

  32. Гордеев Е., Дегтярева Е., Анаников В. // Изв. АН. Сер. хим. 2016. № 6. С. 1637 (Gordeev E., Degtyareva E., Ananikov V. // Russ. Chem. Bull. 2016. V. 65. № 6. P. 1637).

  33. Kitson P.J., Marie G., Francoia J.-P. et al. // Science. 2018. V. 359. № 6373. P. 314.

  34. Zalesskiy S.S., Shlapakov N.S., Ananikov V.P. // Chem. Sci. 2016. V. 7. № 11. P. 6740.

  35. Chisholm G., Kitson P.J., Kirkaldy N.D. et al. // Energy Environ. Sci. 2014. V. 7. № 9. P. 3026.

  36. Zhang C., Wijnen B., Pearce J.M. // J. Lab. Autom. 2016. V. 21. № 4. P. 517.

  37. Денисов Г., Примаков П., Корлюков А. и др. // Коорд. химия. 2019. Т. 45. № 12. С. 713 (Denisov G., Primakov P., Korlyukov A. et al. // Russ. J. Coord. Chem. 2019. V. 45. № 12. P. 836). https://doi.org/10.1134/S1070328419120030

  38. Halevi O., Tan J.M., Lee P.S. et al. // Adv. Sustain. Syst. 2018. V. 2. № 2. P. 1700150.

  39. Tranchemontagne D.J., Hunt J.R., Yaghi O.M. // Tetrahedron. 2008. V. 64. № 36. P. 8553.

  40. DIFFRACplus TOPAS. Technical Reference. DOC-M88-EXX066. V4.2-01. Karlsruhe (Germany): Bruker AXS, 2009.

  41. Balzar D. // IUCr Monographs on Crystallography. 1999. V. 10. P. 94.

  42. Mohamed S.A., Chong S., Kim J. // J. Phys. Chem. C. 2019. V. 123. № 49. P. 29686.

Дополнительные материалы отсутствуют.