Hidrotermična stabilnost Zn2(BTC)(OH)(H2O)•1,67H2O materiala je njegova edinstvena lastnost, saj je večina cinkovih karboksilatov nestabilnih že v prisotnosti majhnih količin vode. Dokazali smo, da k temu največ prispevajo vodikove vezi med prostimi molekulami vode in koordinirano vodo na anorganskih verigah ter π-π interakcije med aromatskimi obroči. Proces adsorpcije in desorpcije vode smo poleg merjenja vodnih izoterm spremljali tudi z in situ NMR in IR spektroskopijo.
COBISS.SI-ID: 5277722
V sistemu Mg-benzen-1,3,5-trikarboksilatov smo preučili vpliv topila na kristalizacijski mehanizem. Štiri nove magnezijeve-1,3,5- benzentrikarboksilate (oznake NICSn; n=3-6) smo solvotermalno sintetizirali v prisotonosti mešanic topil EtOH/H2O z različnimi molskimi razmerji. Z NMR in drugimi karakterizacijskimi metodami smo pokazali, da je kristalizacijski proces Mg-1,3,5- benzentrikarboksilatov močno odvisen od sestave topila in da lahko dimenzionalnost struktur kontroliramo s spreminjanjem EtOH/H2O razmerja v sinteznem postopku. Z DFT računskimi metodami in sistematičnim spreminjanjem razmerja EtOH/H2O, časov in temperatur kristalizacij smo potrdili, da reakcija Mg prekurzorjev z BTC ligandom v sistemu EtOH/H2O predstavlja kompleksen in občutljiv termodinamski proces.
COBISS.SI-ID: 5290522
Strukturno dinamiko med segrevanjem in hidratacijo smo preučili na primeru kovinsko-organskega poroznega materiala, in sicer kalcijevega tereftalata Ca(BDC) (DMF)(H2O) z rombičnimi kanali. S pomočjo komplementarnih metod difrakcije (XRD) in spektroskopije (FTIR, MAS NMR, EXAFS, XANES) smo ugotovili, da se med segrevanjem ogrodna struktura spremeni v dveh stopnjah. Pri prvi spremembi, ki se pojavi pri 150 °C, pride do prekinitve Ca-O vezi, ki pripadajo koordiniranim molekulam H2O in DMF. V tej stopnji pride do odstranitve DMF le na površini ali blizu površine kristalov, kar vodi do lokalnih strukturnih sprememb in prekristalizacije v neporozni kalcijev tereftalat CaBDC(400). Ta površinska faza prepreči difuzijo DMF molekul iz notranjosti kristala. V drugi stopnji pri 400 °C pride do popolne prekristalizacije v CaBDC(400). Pri hidrataciji ta faza reverzibilno preide v pseudo 3-dimenzionalno strukturo Ca(BDC)(H2O)3. Predlagani mehanizem strukturnih transformacij vključuje cepitev vezi med Ca2+ in karboksilatnimi skupinami, rotacijo BDC liganda in ponovno koordinacijo karboksilatnih kisikovih atomov s Ca2+ kationi. Vzrok take transformacije je v težnji po spremembi načina vezave karboksilatnih skupin s Ca kationi, če se spremeni koordinacijsko število Ca2+. Znižanje koordinacijskega števila zato vodi do bistvenih strukturnih preureditev, ki vodi do neporoznih Ca-MOFstruktur pri aktivacijah (segrevanju) materialov.
COBISS.SI-ID: 36628485
Z železom funkcionalizirani silikatni nanodelci z mezoporoznostjo med delci (FeKIL-2) delujejo kot visoko učunkovit adsorbent in katalizator za oksidacijo toluene v plinski fazi. Z uporabo UV/VIS, FTIR, in Mössbauerjeve spektroskopije smo dokazali, da lahko povečano aktivnost katalizatorja pripišemo vgradnji izoliranih železovih ionov silikatno matriko. Vsebnost železa glede na Si Fe/Si≤0,01 vodi do tvorbe stabilnih Fe3+ ionov v silikatni matriki, ki zagotavlja lažje sproščanje kisika iz katalizatorja (Fe3+/Fe2+ redoks ciklov). Povečanje vsebnosti železa (Fe/Si) 0,01) vodi do tvorbe večjedrnih železovih kompleksov. Pripravljeni material predstavlja obetaven, okolju prijazen, poceni in visoko učinkovit katalizator za odstranjevanje nizkih koncentracij lahkohlapnih organskih onesnaževal iz zraka.
COBISS.SI-ID: 5150746
Avtorji so v prispevku podali pregled s kovinami modificiranih katalizatorjev za uporabo v naprednih oksidacijskih metodah čiščenja zraka in vode. Vključen je pregled stanja na področju sinteze omenjenih materialov, njihove strukturne karakterizacije ter testov učinkovitosti v oksidacijskih procesih razgradnje organskih spojin.
COBISS.SI-ID: 5339418