Mechanische Stabilität versus ultrahohe Porosität in kristallinen Netzwerkmaterialien: ein Balanceakt

Ein neues mesoporöses metallorganisches Netzwerk (DUT‐60) wurde zunächst am Computer aus Zn4O6+‐Knoten sowie ditopen und tritopen Liganden entworfen, um die Stabilitätsgrenzen von Gerüstverbindungen mit ultrahoher Porosität zu untersuchen. Die robuste ith‐d‐Topologie von DUT‐60 erreicht einen mittleren Kompressions‐ und Schermodul (4.97 GPa und 0.50 GPa), eine entscheidende Voraussetzung, um ein Kollabieren der Poren während der Desolvatisierung zu unterdrücken. Hierauf wurde eine von Clustern ausgehende Route ausgearbeitet, um durch Solvothermalsynthese mit minimaler Nebenproduktbildung das neue kristalline Netzwerk (DUT‐60) herzustellen, das mit dem höchsten jemals gemessenen Porenvolumen (5.02 cm3 g−1) alle bekannten kristallinen Netzwerkmaterialien übertrifft. Computergestützte Prognosen weisen DUT‐60 als ein neues Netzwerk mit ausreichender mechanischer Stabilität aus, um eine außergewöhnliche, für Gase zugängliche Porosität zu erzielen. Mit einer experimentell validierten spezifischen Oberfläche von 7839 m2 g−1 und einem spezifischen Porenvolumen von 5.02 cm3 g−1 zeigt DUT‐60 die höchste Porosität, die für kristalline poröse Netzwerke bislang erreicht wurde.