Металлоорганические каркасы (МОК) на основе порошка Al-FUM

Металлоорганический каркас на основе фумаровой кислоты (Al-Fumaric Acid MOF), обычно обозначаемый как Al-FUM, представляет собой металлоорганический каркас (MOF), характеризующийся химической формулой Al(OH)(fum).xH₂O, где x приблизительно равно 3,5, а FUM обозначает фумарат-ион. Al-FUM имеет изоретикулярную структуру, аналогичную известному MIL-53(Al)-BDC, где BDC обозначает 1,4-бензендикарбоксилат. Этот MOF построен из цепочек металлических октаэдров, соединенных вершинами фумаратными лигандами, образуя ромбовидные одномерные (1D) поры со свободными размерами около 5,7×6,0 Å.².

Одним из ключевых преимуществ Al-MOF, включая Al-FUM, является их исключительная гидротермическая и химическая стабильность, что облегчает их крупномасштабное производство и делает их пригодными для широкого спектра промышленных применений. В частности, они превосходно проявляют себя в областях жидкостной адсорбции, разделения и катализа, где их стабильность и структурная целостность имеют первостепенное значение.

Выдающаяся водостойкость Al-FUM является важным преимуществом при производстве питьевой воды. Его можно использовать в процессах конденсации и очистки для обеспечения безопасности и качества питьевой воды. Эта особенность особенно важна в регионах, где доступ к чистой воде ограничен или где источники воды загрязнены.

Кроме того, преобразование Al-FUM в мембраны на основе MOF открывает захватывающие возможности для расширения области его применения. Эти мембраны могут быть использованы в процессах нанофильтрации и опреснения, что внесет свой вклад в глобальные усилия по решению проблемы нехватки воды и улучшению ее качества.

Нетоксичность Al-FUM в сочетании с его доступностью и экономичностью делает его перспективным материалом для применения в сфере безопасности пищевых продуктов. Его использование потенциально может повысить безопасность цепочки поставок продуктов питания, предоставляя средства для обнаружения и удаления вредных загрязняющих веществ.

С точки зрения физических свойств, Al-FUM представляет собой мелкодисперсный порошок с размером частиц менее или равным 20 мкм. Этот размер частиц в сочетании с удельной поверхностью, превышающей 800 м²/г, способствует его высокой адсорбционной способности. Размер пор от 0,4 до 0,8 нм обеспечивает точное молекулярное просеивание и селективную адсорбцию, что делает Al-FUM идеальным кандидатом для различных процессов разделения.

Вкратце, Al-FUM — это универсальный и надежный металлоорганический каркас (МОК) с широким спектром потенциальных применений, от очистки и обработки воды до создания современных мембран для фильтрации и опреснения. Его нетоксичность, доступность и низкая стоимость также делают его перспективным кандидатом для использования в пищевой промышленности, повышая безопасность и качество. Благодаря продолжающимся исследованиям и разработкам, Al-FUM готов сыграть значительную роль в решении некоторых из наиболее актуальных мировых проблем, особенно в области безопасности воды и пищевых продуктов.