7019

كاربردهاي چارچوب هاي فلز-آلي (MOF) در حسگرهاي نوري و شيميايي

1398

دكتر فرانك منطقي

چارچوب هاي فلز-آلي دسته اي از مواد هيبريدي هستند كه از خودتجمعي يون هاي فلزي و ليگاندهاي آلي شكل مي گيرند. وجود كانال هاي پيوسته در اين مواد منجر به تنوع ساختاري مي شود. به دليل قابليتي كه در طراحي و ساخت اين مواد وجود دارد مي توان به ويژگي هاي منحصر به فردي از آنها دست يافت. اين چارچوب ها پتانسيل زيادي براي كاربردهاي گوناگون از جمله ذخيره و جداسازي گازها، كاتاليزگرها، سيستم هاي دارورساني، جذب آلاينده هاي محيطي و حسگرها دارند. چارچوب‌هايي كه خواص لومينسانس به همراه جداسازي گزينش‌پذير بر حسب اندازه و يا شكل مولكول‌هاي ميهمان دارند، مي‌توانند به عنوان حسگر به كار روند. چارچوب‌هاي فلز-آلي را مي‌توان از تركيب يون‌ها يا كلاسترهاي فلزي با ليگاندهاي آلي و همچنين مولكول‌هاي ميهمان داراي ويژگي لومينسانس تهيه كرد. در نتيجه اين خاصيت مي‌تواند حاصل از مراكز فلزي موجود، ليگاندهاي آلي و يا مولكول‌هاي ميهمان باشد. به عنوان مثال نوع خاصي ازچارچوب هاي فلز-آلي كه در ميان هاليدها نسبت به يون فلوئوريد گزينش پذير عمل مي كند و در حضور ذرات آنيوني خاصيت فوتولومينسانس از خود نشان ميدهد، زماني كه در محلول متانولي حاوي هاليدها قرار مي گيرد، نسبت به يون فلوئوريد تغييرات لومينسانسي بيشتري از خود نشان مي دهد و مي تواند به عنوان حسگر اين يون به كار رود. مغناطيس، پايداري نوري، حسگر نور و لومينسانس از جمله ويژگي‌هاي حياتي اين چارچوب‌ها مي‌باشند كه آنها را قادر به انجام كاربردهاي حسگرهاي زيستي مي‌كند. كاربردهاي چارچوب هاي فلز-آلي به عنوان لايه هاي حسگري در دههي گذشته توجه بسياري را به خود جلب كرده است. اين امر منوط به ويژگي هاي ذاتي چارچوب هاي فلز-آلي از قبيل تخلخل بالا و قابليت تنظيم پذيري كه مساحت سطح بزرگ و مركزي براي به دام انداختن آناليت ايجاد مي‌كند، مي‌شود. در بين روش هاي موجود براي اندازه‌گيري كمي گونه‌هاي مختلف، روش‌هاي حسگري جزو پيشرفته‌ترين روش‌ها به شمار مي‌آيند.

1/25/2020 12:00:00 AM

67201

1398/11/16

كاربردهاي چارچوب هاي فلز-آلي در حسگرهاي نوري و شيميايي