A causa dei vantaggi come l'ampia superficie specifica, dimensione dei pori regolabile e funzionalità sintonizzabile, le strutture metallo-organiche (MOF) hanno mostrato un grande potenziale applicativo nei campi dell'adsorbimento e della separazione di gas, catalisi, sensoriale e biomedicina. Però, la maggior parte delle strutture metallo-organiche ha dimensioni dei pori inferiori a 2 nm e sono tipiche strutture microporose, che limita la struttura dei pori e ostacola il trasferimento di massa all'interno della struttura. Per superare questo limite, i ricercatori hanno introdotto mesopori o macropori in MOF microporosi per generare una struttura porosa multilivello attraverso varie strategie.

Questi approcci sono stati recentemente rivisti da ricercatori del Dipartimento di Chimica, Università del Texas A&M, pubblicato in Rassegna scientifica nazionale . Co-autori Liang Feng, Kun Yu Wang, Xiu-Liang Lv, Tian Hao Yan, Hong-Cai Zhou introduce i recenti progressi della metodologia della sintesi MOF gerarchicamente porosa. Hanno anche introdotto i metodi di fabbricazione di HP-MOF con pori gerarchici intrinseci, mentre approcci anche modulati, strategie sintetiche templated e template-free per HP-MOF sono ulteriormente discusse nella recensione.

Oggi, sempre più MOF dei pori multilivello sono stati segnalati introducendo il modello, incisione, e costruzione di compositi. Per esempio, il team del professor Zhou ha introdotto la lablizzazione dei linker per rimuovere selettivamente i linker organici chimicamente labili all'interno dei micropori. Il trucco è rimuovere selettivamente un certo numero di linker e cluster nei framework, e unire i pori più piccoli in quelli più grandi, mentre l'integrità del quadro generale dovrebbe essere mantenuta, dice Liang Feng, uno studente laureato presso il gruppo Zhou. Lui e i suoi colleghi hanno esplorato una serie di metodi bottom-up e top-down per creare pori gerarchici nei MOF, piattaforme MOF particolarmente robuste per la catalisi. L'uso dell'instabilità del ligando per rimuovere selettivamente un ligando dalla struttura può creare pori più grandi, che facilitano anche la diffusione dell'ospite durante la catalisi. Questa recensione commenta anche i fattori chiave che influenzano la generazione di architetture HP-MOF e le loro applicazioni nella catalisi eterogenea e nell'incapsulamento ospite.

"Le richieste di porosità gerarchica nei MOF spingono la ricerca di HP-MOF per varie applicazioni, tra cui catalisi e archiviazione". Il prof. Hong-Cai Zhou ha detto:"Prevediamo che questa recensione funzionerà come una tabella di marcia in grado di guidare la progettazione e lo sviluppo futuri di materiali HP-MOF con precisione e complessità insolite su più scale".