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Accès ouvert déclaré 2024 article

Expanding the Design Space of Polymer–Metal Organic Framework (MOF) Gels by Understanding Polymer–MOF Interactions

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Rattachement africain : us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The fabrication of polymer-MOF composite gels holds great potential to provide emergent properties for drug delivery, environmental remediation, and catalysis. To leverage the full potential of these composites, we investigated how the presence and chemistry of polymers impact MOF formation within the composites and, in turn, how MOFs impact polymer gelation. We show that polymers with a high density of strongly metal-binding carboxylic acids inhibit MOF formation; however, reducing the density of carboxylic acids or substituting them with weaker metal-binding hydroxyl groups permits both MOF formation and gelation within composites. Preparing composites with poly(ethylene glycol) (PEG), which does not bind MOF zirconium (Zr)-oxo clusters, and observing gelation suggests that MOFs can entrap polymer chains to create cross-links in addition to cross-linking them through polymer-Zr-oxo interactions. Both simulations and experiments show composite hydrogels formed with poly(vinyl alcohol) (PVA) to be more stable than those made with PEG, which can reptate through MOF pores upon heating. We demonstrate the generalizability of this composite formation process across different Zr-based MOFs (UiO-66, NU-901, UiO-67, and MOF-525) and by spin-coating gels into conformable films. PVA-UiO-66 composite hydrogels demonstrated high sorption and sustained release of methylene blue relative to the polymer alone (3× loading, 28× slower release), and PVA-MOF-525 composite hydrogels capably sorb the therapeutic peptide Angiotensin 1-7. By understanding the influence of polymer-MOF interactions on the structure and properties of composite gels, this work informs and expands the design space of this emerging class of materials.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Expanding the Design Space of Polymer–Metal Organic Framework (MOF) Gels by Understanding Polymer–MOF Interactions
Date Crossref
25/07/2024
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Virginia Department of Chemical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • University of Notre Dame Department of Chemical and Biomolecular Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • SLAC National Accelerator Laboratory Stanford Synchrotron Radiation Lightsource pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Stanford Synchrotron Radiation Lightsource pays non établi dans la notice
    Structure de recherche

Department of Chemical Engineering — University of Virginia, Department of Chemical and Biomolecular Engineering — University of Notre Dame et Stanford Synchrotron Radiation Lightsource — SLAC National Accelerator Laboratory, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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