چارچوب فلز-آلی Cu-BTC

معرفی چارچوب فلز-آلی Cu-BTC

Cu-BTC که با نام‌های HKUST-1، MOF-199 و Cu₃(BTC)₂ نیز شناخته می­‌شود، جزو یکی از شناخته شده‌­ترین MOFها است. این چارچوب فلز-آلی از اتصال لیگاندهای آلی BTC با اتم­های مس موجود در واحدهای ساختاری ثانویه (SBU) تشکیل می­‌شود. در ساختار Cu-BTC هر اتم مس با یک مولکول آب کوردینه شده است. پیوند فوق، ضعیف بوده و مولکول‌­های آب به‌راحتی می­‌توانند با فرایند گاززدایی (حرارت،خلا) از ساختار خارج شوند. با خارج شدن مولکول­‌های حلال اتم­‌های مس از لحاظ کوئوردیناسیونی به حالت غیر­اشباع می­‌رسند و اصطلاحا گفته می­‌شود که مراکز آزاد فلزی بوجود آمده است. مراکز آزاد فلزی می­‌توانند به عنوان اسید لوئیس برای واکنش‌­های کاتالیستی ناهمگن یا مراکزی فعال برای جذب مولکول­‌های گازها عمل کنند. رنگ چارچوب فلز-آلی Cu-BTC آبی است ولی با خارج شدن مولکول‌­های آب، رنگ آن به بنفش تغییر می‌یابد. همچنین این عمل برگشت پذیر بوده و با جذب آب، رنگ Cu-BTC مجددا به آبی تغییر پیدا می­‌کند.

تخلخل بالای Cu-BTC به همراه مراکز آزاد فلز مس باعث شده است تا این MOF برای کاربردهای بسیار متنوعی نظیر جذب و جداسازی گازها، واکنش‎‌­های کاتالیستی، حسگرهای گازی و غیره کارایی بسیار خوبی داشته باشد.