Les structures métallo-organiques (MOF) sont des composés de micromatériaux uniques constitués d'un réseau spongieux d'ions métalliques ou d'amas reliés entre eux par des lieurs organiques, et sont capables de stocker des molécules de gaz spécifiques dans leurs pores. Les MOF ont une surface si élevée en raison de leur porosité qu'un seul gramme de matériau a une surface suffisante pour couvrir la taille d'un terrain de football !

Ces super-éponges sont utilisées dans la recherche et l'industrie pour séparer et stocker les gaz dans des poches sur mesure, permettant leur utilisation dans le stockage de gaz, séparations, et sentir. Contrairement aux matériaux poreux traditionnels, Les MOF peuvent être modifiés selon les besoins ; en théorie, leur structure peut être contrôlée par une sélection minutieuse des composants du processus de synthèse. Mais en pratique, ce processus est remis en cause par les conditions de synthèse restreintes et la sensibilité thermique et chimique élevée des MOF. Une alternative intéressante est la modification post-synthétique (PSM) des MOF.

Diriger une équipe de scientifiques du Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), Corée, Le professeur Jinhee Park a abordé cette question avec le double objectif de donner les groupes fonctionnels souhaités aux MOF et d'introduire des trous « mésoscopiques » (plus grands que microscopiques), qui améliorent la cinétique d'adsorption. Le professeur Park dit :"Nous pensons que ce type d'étude peut faciliter l'utilisation des MOF en tant que matériau clé dans les domaines liés à l'environnement et à l'énergie."

La PSM par la formation de liaisons carbone-carbone a toujours été difficile en raison du manque de conditions de réaction appropriées qui maintiennent les structures MOF. Les scientifiques ont introduit des liaisons carbone-carbone stables en convertissant les liaisons carbone-hydrogène existantes à l'aide de températures élevées et en ajoutant « des halogénures organiques électrophiles ou des composés carbonylés, " permettant l'introduction simultanée des groupes fonctionnels requis ainsi que des trous mésoscopiques.

Le professeur Park dit :"Ces résultats confirment la capacité du protocole dual-PSM à introduire les altérations souhaitées dans les MOF tout en générant des mésostructures hautement poreuses." Cette technique pourrait potentiellement améliorer la sécurité des travailleurs en milieu clos, environnements remplis de gaz comme dans l'industrie nucléaire, et fournir une méthode plus économiquement viable de stockage et de purification du gaz.