Poreuze coördinatiepolymeren kun je vorm geven door ze te laten uitkristalliseren op de plek van een metaaloxide dat gelijktijdig oplost. Een soort omgekeerde fossilisatie, volgens de Japanse onderzoekers die het proces zojuist hebben beschreven in Nature Materials.

Omgekeerd, omdat bij echte fossilisatie juist organisch materiaal wordt vervangen door iets anorganisch.

Zo’n ‘poreus coördinatiepolymeer’ (PCP) is nauw verwant aan de veel bekendere ‘metal organic frameworks’(MOF’s), waarmee ze vaak worden verward. PCP’s bestaan uit metaalkationen die door organische ketens met elkaar worden verbonden tot poreuze kristallen.

Om de poriën in zulke kristallen optimaal te kunnen benutten, moet je die kristallen stapelen tot een structuur die ook weer poreus is, maar dan op mesoschaal.

De Japanners hebben nu bedacht dat je dit kunt bereiken door uit te gaan van een poreus metaaloxide, dat niet al te stabiel is. Je zorgt dat het oplost en dat de vrijkomende metaalionen direct worden opgenomen in een PCP-kristal dat ter plekke neerslaat.

Met een aerogel van aluminiumoxide blijkt dat verrassend goed te werken. Elektronenmicroscoopopnames wijzen uit dat je precies hetzelfde patroon terugkrijgt, maar dit keer opgebouwd uit aluminium-naftaleendicarboxylaatkristallen.

Bij 180 graden Celsius kost die omzetting slechts één seconde.

De onderzoekers denken dat het met andere metalen ook wel zal lukken en dat dit een interessante nieuwe methode kan zijn om bijvoorbeeld scheidings- of elektrolysemembranen te maken.

bron: Kyoto University