Гибридные материалы МОФ-полимер: от простых композитов к адаптированным архитектурам

Металлоорганические каркасы (МОФы) по своей природе являются кристаллическими хрупкими пористыми твердыми материалами, тогда как полимеры — гибкие, пластичные и технологичные материалы, используемые в широком спектре технологий. Резкие различия в природе МОФов и полимеров стимулировали работы по гибридизации кристаллических МОФов и гибких полимеров с целью создания композитов, сохраняющих желаемые свойства обоих классов материалов. Важно, что исследования показали: МОФы могут влиять на структуру полимера, а полимеры способны модулировать рост и характеристики МОФов. В этом обзоре мы освещаем развитие и последние достижения в синтезе смешанных матричных мембран (MMMs) на основе МОФ–полимер и применение этих MMM в газовых и жидкостных сепарациях и очистках, включая водные приложения, такие как удаление красителей, захват токсичных тяжелых металлов и опреснение. Также обсуждаются другие элегантные подходы к синтезу МОФ–полимерных гибридов, такие как приращение полимеров к МОФам и от МОФов, полимеризация внутри МОФов, использование полимеров в качестве шаблонов для МОФов и поэтапный (bottom-up) синтез polyMOF и polyMOP. Обзор выделяет недавние статьи, продвигающие развитие МОФ–полимерных гибридных материалов, а также ключевые работы, значительно продвинувшие это поле.