Зависимость сжимаемости и жесткости кристаллической решетки от пористости в серии металлоорганических каркасов

Пористые материалы, включая металлоорганические каркасы (MOF), подвержены структурным изменениям при приложении гидростатического давления, которые имеют как фундаментальный, так и практический интерес. Учитывая большое структурное разнообразие MOF, разработка правил проектирования для лучшего понимания и повышения механической стабильности MOF имеет первостепенное значение. В данной работе были оценены сжимаемости семи MOF, принадлежащих двум топологическим семействам (что представляет собой самое полное исследование такого рода на сегодняшний день), с помощью in situ синхротронной порошковой рентгеновской дифракции образцов в алмазной наковальне. Осмотрительный отбор этих материалов, представляющих широко изучаемые классы MOF, обеспечивает общеприменимые представления о жесткости и сжатии гибридных материалов. Анализ данных показывает, что объемный модуль зависит от нескольких структурных параметров (например, доли пустот и длины лиганда). Кроме того, мы обнаруживаем, что искажения решетки играют важную роль в процессе сжатия MOF. Это исследование является важным шагом к разработке предиктивной модели структурных переменных, определяющих сжимаемость пористых материалов.