الأطر المعدنية العضوية ثنائية المعدن التي تضم مواقع نشطة صلبة وطرية لاحتجاز أيونات المعادن الثقيلة

إن تصميم وتركيب مواد مسامية مستقرة قادرة على إزالة أيونات المعادن الصلبة والطرية يشكل تحديًا كبيرًا. في هذه الدراسة، تم تطوير مادة ماص جديدة تُعرف باسم CdK-m-COTTTB. تم بناء هذه المادة من الأطر المعدنية العضوية (MOF) باستخدام سلفور غني بالمادة الحلقية المكونة من تيترا ثيوفين رباعي البنزوئيات (m-H4COTTTB) كموصل عضوي ومجموعات ثنائية المعدن غنية بالأكسجين كعقد غير عضوية. تمكّن دمج وحدات الأساس الطرية والصلبة داخل الهيكل القائم على الأطر المعدنية العضوية من إزالة فعالة لمجموعة متنوعة من أيونات المعادن الثقيلة، بما في ذلك أنواع الأحماض الطرية والصلبة. في التجارب ذات المكون الواحد، وصلت سعة الامتصاص لـ CdK-m-COTTTB لأيونات Pb2+ وTb3+ وZr4+ إلى مستويات 636.94 و432.90 و357.14 ملغم·غ–1 على التوالي، وهو ما يقارن بامتصاصات MOF المحددة. وُجد أن عملية الامتصاص السريعة كانت كيميائية. علاوة على ذلك، أظهر CdK-m-COTTTB القدرة على إزالة ما لا يقل عن 12 أيون معدن مختلف في محاليل منفصلة ومتعددة المكونات. عرضت المادة استقرارًا ممتازًا للحمض والقاعدة وقابلية للتجديد، مما يعد ميزة للتطبيقات العملية. يمثل CdK-m-COTTTB أول مادة MOF صافية موثقة لإزالة كل من أيونات المعادن الحامضية الصلبة والطرية. تعد هذه الدراسة مصدر إلهام لتصميم وتركيب مواد بلورية مسامية يمكنها إزالة الملوثات المعدنية الثقيلة بشكل فعال.