På grund av fördelarna som stor specifik yta, justerbar porstorlek och inställbar funktionalitet, metallorganiska ramverk (MOF) har visat stor tillämpningspotential inom gasadsorption och separering, katalys, sensing och biomedicin. Dock, de flesta metallorganiska ramverk har porstorlekar under 2 nm och är typiska mikroporösa strukturer, som begränsar porstrukturen och hindrar massöverföring inom ramen. För att övervinna denna begränsning, forskare introducerade mesoporer eller makroporer i mikroporösa MOF för att generera porstruktur på flera nivåer genom olika strategier.

Dessa tillvägagångssätt har nyligen granskats av forskare vid Institutionen för kemi, Texas A&M University, publiceras i National Science Review . Medförfattare Liang Feng, Kun-Yu Wang, Xiu-Liang Lv, Tian-Hao Yan, Hong-Cai Zhou introducerar nya metodiska framsteg för hierarkiskt porös MOF-syntes. De introducerade också tillverkningsmetoderna för HP-MOFs med inneboende hierarkiska porer, medan tillvägagångssätt inklusive modulerad, mallbaserade och mallfria syntetiska strategier för HP-MOF diskuteras vidare i recensionen.

Nu för tiden, fler och fler multi-level pore MOFs har rapporterats genom att introducera mall, etsning, och konstruktion av kompositer. Till exempel, teamet av professor Zhou introducerade länklablisering för att selektivt ta bort kemiskt labila organiska länkar inuti mikroporer. Tricket är att selektivt ta bort ett visst antal länkar och kluster i ramarna, och kombinera mindre porer till större, medan den övergripande ramen intakt bör bibehållas, säger Liang Feng, en doktorand vid Zhou -gruppen. Han och hans kollegor utforskade en serie nedifrån-och-upp-och-upp-och-ned-metoder för att skapa hierarkiska porer i MOF:er, speciellt robusta MOF-plattformar för katalys. Användningen av ligandinstabilitet för att selektivt ta bort en ligand från ramverket kan skapa större porer, vilket också underlättar gästdiffusionen under katalys. Denna recension kommenterar också nyckelfaktorerna som påverkar genereringen av HP-MOF-arkitekturer och deras tillämpningar i heterogen katalys och gästinkapsling.

"Kraven på hierarkisk porositet i MOF:er driver på forskning om HP-MOF för olika tillämpningar, inklusive katalys och lagring." Prof. Hong-Cai Zhou sa, "Vi föreställer oss att denna översyn ska fungera som en färdplan som kan vägleda den framtida designen och utvecklingen av HP-MOF-material med ovanlig precision och komplexitet i flera skalor."