Zo’n MOF bestaat uit poreuze nanokristalletjes en de dispersie werkt als ‛poreuze vloeistof’. Je kiest een oplosmiddel waarvan de moleculen niet passen in de poriën. Die blijven dus beschikbaar voor adsorptie van kleinere moleculen, bijvoorbeeld uit een gasmengsel. Blijft de soortelijke massa van het MOF beneden die van het oplosmiddel, dan zakken de kristalletjes niet naar de bodem en is de dispersie stabiel.

Als oplosmiddel kun je denken aan cyclohexaan, cyclo-octaan of 1,3,5-trimethylbenzeen (mesityleen). En Gascon en collega’s hebben nu een modificatie bedacht waardoor MOF-kristalletjes (type ZIF-67) zich daar daadwerkelijk in laten dispergeren. Ze vervingen de 2-imidazoolgroepen op de buitenkant deels door N-heterocyclische carbenen: 1,3-bis(2,4,6-trimethylfenyl)imidazool-2-ylideen (IMes, plaatje linksboven) of 1,3-bis(2,4,6-diisopropylfenyl)imidazool-2-ylideen (IDip). Daartoe losten ze zo’n carbeen op in mesityleen, deden er ZIF-67-kristallen bij en bleven net zo lang roeren totdat die op eigen kracht in het oplosmiddel bleven zweven.

Met zo’n poreuze vloeistof kun je een scheidingskolom vullen waar een gasmengsel doorheen borrelt. Het is al gelukt om zo methaan te ontdoen van propeen. Maar je kunt er ook een kunststof membraan mee impregneren, dat dan dient als drager voor het MOF waarvan de poriën vele malen kleiner zijn. Zulke combinaties zijn vaker gerealiseerd. Maar Gascon en collega’s claimen dat ze de MOF-concentratie hoger kunnen opvoeren zonder dat het membraan te bros wordt. Bovendien lijkt het proces gemakkelijk op te schalen.

De publicatie suggereert dat ze toe werken naar de scheiding van propaan en propeen, iets waar de olie-industrie erg blij mee zou zijn. De huidige proefmembranen zijn daar nog niet goed genoeg voor, maar stukken beter dan alles wat eerder is gepresenteerd.

_{Knebel, A. et al. (2020) Nat. Mater.}