Le strutture metallo-organiche (MOF) sono composti di micromateriali unici costituiti da una rete spugnosa di ioni metallici o cluster collegati tra loro da linker organici, e sono in grado di immagazzinare molecole di gas specifiche nei loro pori. I MOF hanno una superficie così elevata a causa della loro porosità che un singolo grammo di materiale ha una superficie sufficiente per coprire le dimensioni di un campo da calcio!

Queste super-spugne sono utilizzate nella ricerca e nell'industria per separare e immagazzinare i gas all'interno di tasche su misura, consentendo il loro utilizzo nello stoccaggio del gas, separazioni, e percependo. A differenza dei tradizionali materiali porosi, I MOF possono essere modificati secondo necessità; in teoria, la loro struttura può essere controllata attraverso un'attenta selezione dei componenti del processo di sintesi. Ma in pratica, questo processo è messo in discussione dalle condizioni sintetiche ristrette e dall'elevata sensibilità termica e chimica dei MOF. Un'alternativa interessante è la modifica post-sintetica (PSM) dei MOF.

A capo di un team di scienziati del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST), Corea, Il professor Jinhee Park ha affrontato questo problema con il duplice obiettivo di fornire i gruppi funzionali desiderati ai MOF e di introdurre fori "mesoscopici" (più grandi del microscopico), che migliorano la cinetica di adsorbimento. Il professor Park dice, "Riteniamo che questo tipo di studio possa facilitare l'uso dei MOF come materiale chiave in aree legate all'ambiente e all'energia".

La PSM attraverso la formazione di legami carbonio-carbonio è stata storicamente difficile a causa della mancanza di condizioni di reazione adeguate che mantengano le strutture MOF. Gli scienziati hanno introdotto legami stabili carbonio-carbonio convertendo i legami carbonio-idrogeno esistenti utilizzando temperature elevate e aggiungendo "alogenuri organici elettrofili o composti carbonilici, " consentendo l'introduzione simultanea dei gruppi funzionali richiesti e dei fori mesoscopici.

Il professor Park dice, "Questi risultati confermano la capacità del protocollo dual-PSM di introdurre le alterazioni desiderate nei MOF generando mesostrutture altamente porose". Questa tecnica potrebbe potenzialmente migliorare la sicurezza dei lavoratori in ambienti chiusi, ambienti pieni di gas come nell'industria nucleare, e fornire un metodo più economicamente praticabile di stoccaggio e purificazione del gas.