Crystal structure and defectiveness in modified Metal-Organic Frameworks

Il presente lavoro di tesi mira ad una descrizione accurata di Metal-Organic framework (MOF) sottoposti a trattamenti chimici dopo la loro sintesi. Questi trattamenti post sintetici (TPS) sono, nei casi descritti, necessari al fine di ottenere i materiali finali, la cui sintesi diretta non è praticabile. La ricerca condotta si è concentrata su un MOF in particolare conosciuto come IRMOF-9, la cui struttura consiste in una rete di osso-cluster Zn4O connessi tramite leganti bifenil-4,4’-dicarbossilato, caratterizzata dalla presenza di cavità di dimensioni nanometriche. Questo MOF è stato sottoposto a due diversi TPS, uno scambio cationico completo zinco-cobalto e la sintesi di osso-aggregati di titanio all’interno delle cavità del MOF. In entrambe i casi, la trasformazione è avvenuta da cristallo singolo a cristallo singolo, introducendo tuttavia particolari tipi di difetti nella fase solida. Un’attenta caratterizzazione della struttura media tramite diffrazione di raggi X su cristallo singolo e la valutazione qualitativa dell’intensità diffratta totale hanno fornito informazioni preziose circa le caratteristiche strutturali del materiale finale. Inoltre, queste informazioni hanno permesso di razionalizzare i meccanismi dei TPS rivelando dettagli cruciali sul comportamento chimico e strutturale del MOF.