Met duizend atomen is de molybdeenkooi van Chinese onderzoekers de grootste holle dodecahedra-polyoxometalaat-kooi ooit gesynthetiseerd. Dat het ook nog een stabiele structuur is, zijn er in de toekomst ook nuttige toepassingen te bedenken, aldus een paper in JACS.

Holle kooistructuren zijn niet alleen esthetisch interessant om te maken, maar hebben ook zo hun bijzondere eigenschappen, onder andere in de katalyse, materiaalkunde en het inkapselen van atomen of kleine moleculen. In de JACS-paper laten Jiaomin Lin, Ya-Qian Lan en collega’s van een aantal Chinese universiteiten een sterk staaltje kooisynthese zien: een zelfassemblerende dodecahedra-polyoxometalaat-kooi, met vijfhoekige openingen en wel duizend atomen.

De lange totale molecuulformule is vrij intimiderend – (NH₄)₂₁H⁺_59−2x[Mo^V₁₈₀Mo^VI₆₀(OH)₆₀O_620−x(SO₃)_20−x(SO₄)_x]·ca 337 H₂O – maar de kooi zelf komt neer op 240 molybdeenatomen, 740 zuurstofatomen en 20 zwavelatomen, H atomen niet meegerekend. Naast dit enorme aantal, wat de structuur tot de grootste kooi in zijn soort maakt, heeft het een bijna perfecte dodecahedrale geometrie, met twaalf pentagonale ‘raampjes’ en 1,8 nm ruimte in de kooi. Het is verder opgebouwd uit twee soorten molybdeenstructuren, twintig driepootbouwstenen, [Mo₆O₂₂(SO₃)]ⁿ⁻/[Mo₆O₂₁(SO₄)]ⁿ⁻, en dertig cubaanachtige structuren voor op de hoek, [Mo₄O₁₆]ⁿ⁻.

De molybdeenkooi heeft daarnaast een geleidbaarheid van 0,033 Siemens per vierkante centimeter, wat in de hoogste categorie valt voor dit soort polyoxometalaat-kooien. De auteurs gaan zich nu richten op het verbeteren van de oplosbaarheid en zoeken naar toepassingen.

_{Lin, J. et al, (2020) J. Am. Chem. Soc. 142(13982)}