金属有机框架 (MOF)

MOF 表征解决方案可帮助您构建强大的结构

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金属有机框架 (MOF) 是通过有机分子与金属离子反应而产生的混合晶体共价结构。 它们不仅比有机晶体更耐用,而且由于其纳米级的相互连接的空隙,它们在捕获、储存和催化离子和分子方面具有无可比拟的潜力。

由于这些能力,MOF 可以在一些应用中增加重要价值,包括气体储存和分离、液体分离和净化、电化学储能、催化作用或药物控释。 它们也可用于旨在测量和响应此捕获过程的气体传感器设备。

为什么材料表征在 MOF 中很重要?

为了充分利用 MOF 的潜力,您需要能够调整其关键特性和局部环境(如电场、温度、压力或化学作用)。 具体来说,材料表征和优化使您能够定制所吸引的分子或离子,控制 MOF 捕获或释放这些分子或离子的速度,并确保有效地做到这一点。 这样,您就可以确保 MOF 提供强大且可一致处理的最终产品。 

哪些 MOF 特性很重要?

MOF 的晶体结构为其提供了收集能力。 而且,通过定制 MOF 的组成分子和合成方式,您可以优化晶体空隙的大小、连接性和结合亲和力,以吸引特定的分子或离子。 为此,您需要深入了解晶格结构如何与其他分子和离子物种相互作用,以及宿主环境的变化如何影响这种结构。

了解颗粒大小形态也很重要:优化这些特征可以最大限度地提高 MOF 的性能。 具体而言,颗粒的总表面积决定了气体或液体的流通效率以及 MOF 捕获或释放分子或离子的速度。 为了获得最佳的最终产品,MOF 颗粒必须保持恒定的尺寸、完整、不凝聚,而且粉末的流动和堆积必须得到控制。

接下来,监测 MOF 载体液体的元素浓度可以帮助确保 MOF 有效收获和释放离子。 

最后,当 MOF 以合成纳米颗粒的形式制备后,这些合成纳米颗粒的表面可以进行修改。 这使得纳米颗粒能够进入细胞,因此可以携带多种活性和靶向药物。 了解纳米颗粒的流体动力学行为对于这种 MOF 应用的成功至关重要。

我们的 MOF 分析解决方案是什么?

X 射线衍射 (XRD)使您能够测量和验证 MOF 的晶体结构,而我们的 EmpyreanAeris X 射线衍射仪可以提供最高质量的粉末衍射数据。 Aeris 可以在五分钟内完成扫描,这两种仪器都能提供出色的分辨率和灵敏度以获得最佳细节。 此外,我们 MicroCal PEAQ-ITC 的超灵敏微热量测量法可以直接测量您的结构的结合亲和力、化学计量学、热焓和熵。

对于颗粒尺寸测定,我们的 Mastersizer 3000 激光衍射颗粒测定仪是一种解决方案 - 它的多功能性意味着您可以创建最佳设置以获得一致的结果。 当涉及到颗粒形态时,Morphologi 4 可在短短 30 分钟内生成多达 500,000 个颗粒的全套尺寸和形状结果。 而且,利用 Morphologi 4-ID,您可以返回到任何单个颗粒进行更详细的分析,例如拉曼光谱

当涉及到分析溶液中的 MOF 纳米颗粒时,动态光散射 (DLS)电泳光散射 (ELS) 分别是测量颗粒大小和分析颗粒漂移(以获得 Zeta 电位)的理想方法。 我们的 Zetasizer Advance 系列支持这两种技术,而 Nanosight NS300 通过实时颗粒移动成像(包括颗粒尺寸和浓度的跟踪分析)为这些测量提供了有益的补充。

此外,我们的 X 射线荧光 (XRF) 仪器(如 EpsilonZetium)可以分析 MOF 样品或其载体溶液的化学成分,从而帮助您避免杂质和跟踪物种的吸收或排出。 或者,使用我们的样品制备设备,您还可以为 ICP 化学分析提供解决方案。

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