Nanoarquitecturas jerárquicas de marcos metal-orgánicos para catálisis

Los marcos metal-orgánicos (MOFs) han atraído una atención significativa en el campo de la catálisis debido a sus ventajas únicas, como la geometría de coordinación diversa, nodos metálicos variables y conectores orgánicos, facilitando un control estructural y composicional preciso para lograr funcionalidades catalíticas programables. Aunque su estructura microporosa inherente podría proporcionar una excelente selectividad de forma durante la catálisis, típicamente obstaculiza el proceso de transferencia de masa, reduciendo así el uso de sitios activos internos y la eficiencia catalítica general. Además, el empleo de MOFs individuales como catalizadores presenta desafíos para lograr reacciones catalíticas complejas que requieren sitios activos multifuncionales. En los últimos años, considerables esfuerzos de investigación se han centrado en diseñar y construir MOFs nanostructurados jerárquicos para aliviar las limitaciones de difusión del sustrato mediante la introducción de nanoporos secundarios, acortando las distancias de difusión a través de la construcción de nanoarquitecturas de baja dimensión, y construcción de catalizadores multifuncionales mediante la integración de MOFs distintos con funciones adecuadas. Esta revisión proporciona una visión general completa del diseño, métodos de síntesis y mecanismos de formación de nanostructuras jerárquicas basadas en MOF en los últimos años. Posteriormente, destaca sus aplicaciones en catálisis térmica, electrocatalysis y fotocatálisis, junto con la relación entre sus nanostructuras jerárquicas y el rendimiento catalítico. Finalmente, brinda una perspectiva sobre los desafíos y las direcciones de desarrollo potenciales de los nanocatalizadores de MOF estructurados jerárquicamente.