| Περίληψη |
Τα πορώδη πολυμερή συναρμογής, γνωστά και ως στερεά ανόργανου-
οργανικού σκελετού (Metal-Organic Frameworks, MOFs) είναι ένα νέο είδος
πορωδών στερεών και αποτελεί ένα από τα ταχύτερα αναπτυσσόμενα πεδία στην
χημεία την τελευταία δεκαετία. Τα MOFs είναι υψηλής κρυσταλλικότητας στερεά
που δημιουργούνται από την οργάνωση μεταλλικών πλειάδων, γνωστές ως
Δευτερογενείς Δομικές Μονάδες, με πολυδοντικούς οργανικούς υποκαταστάτες. Η
ραγδαία εξέλιξή τους οφείλεται στα ιδιαίτερα δομικά χαρακτηριστικά τους, στις
ιδιότητες και τις πιθανές εφαρμογές τους όπως είναι ενδεικτικά η κατάλυση, ο
μαγνητισμός, η φωταύγεια και η αποθήκευση/διαχωρισμός αερίων.
Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει ο σχεδιασμός νέων υλικών κατάλληλων για
συγκεκριμένες εφαρμογές. Για αυτό το σκοπό έχουν αναπτυχθεί στρατηγικές οι
οποίες στοχεύουν στην ενίσχυση ιδιοτήτων που είναι σημαντικές για μια ορισμένη
εφαρμογή όπως παραδείγματος χάριν η αποθήκευση αερίων. Στο συγκεκριμένο
πεδίο, μια από τις σημαντικές στρατηγικές, είναι η τροποποίηση του οργανικού
υποκαταστάτη με την εισαγωγή λειτουργικών ομάδων οι οποίες θα επιτρέπουν την
ακινητοποίηση «σκληρών» μεταλλικών κέντρων όπως τα κατιόντα Li+ και Mg2+,
μεταξύ άλλων.
Ακολουθώντας την συγκεκριμένη στρατηγική, επιλέξαμε να εισάγουμε
σουλφονικές ομάδες (-SO3H) σε εμπορικούς υποκατάστατες, με απώτερο στόχο την
χρήση των σουλφονικών ανιόντων για την ακινητοποίηση κατιόντων αλκαλι-
μετάλλων, μέσω ηλεκτροστατικών αλληλεπιδράσεων.
Στην παρούσα ερευνητική εργασία, περιγράφεται η σύνθεση ενός νέου
οργανικού υποκαταστάτη, του 4,8-δισουλφόνυλο-2,6-δικαρβοξυλικού οξέος του
ναφθαλενίου και η χρήση του στην ανάπτυξη νέων πολυμερών συναρμογής. Ο
υποκαταστάτης αυτός φέρει δύο διαφορετικές λειτουργικές ομάδες, καρβοξυλικές (-
COOH) και σουλφονικές (-SO3H) και χρησιμοποιείται για πρώτη φορά στην σύνθεση
τέτοιων υλικών.
Συνολικά αναπτύχθηκαν εννέα (9) νέα πολυμερή συναρμογής τα οποία
παρουσιάζουν διαφορετικές και ενδιαφέρουσες αρχιτεκτονικές και μια ιοντική
ένωση. Οι ενώσεις που παρασκευάστηκαν χαρακτηρίστηκαν με τεχνικές όπως
περίθλαση ακτίνων-Χ σε μονοκρύσταλλο και σε δείγμα σκόνης, θερμοσταθμική
ανάλυση, φασματοσκοπία υπερύθρου (IR), φασματοσκοπία πυρηνικού μαγνητικού
συντονισμού (NMR), φασματοσκοπία Mössbauer, μαγνητικές μετρήσεις και
στοιχειακή ανάλυση (C, H, N).
|
Νέα πορώδη στερεά ανόργανου-οργανικού σκελετού
