Devido às vantagens, como grande área de superfície específica, tamanho de poro ajustável e funcionalidade sintonizável, estruturas metal-orgânicas (MOFs) têm mostrado grande potencial de aplicação nas áreas de adsorção e separação de gás, catálise, sensoriamento e biomedicina. Contudo, a maioria das estruturas metal-orgânicas têm tamanhos de poros abaixo de 2 nm e são estruturas microporosas típicas, que limita a estrutura dos poros e impede a transferência de massa dentro da estrutura. Para superar essa limitação, pesquisadores introduziram mesoporos ou macroporos em MOFs microporosos para gerar estruturas de poros de vários níveis por meio de várias estratégias.

Essas abordagens foram recentemente revisadas por pesquisadores do Departamento de Química, Texas A&M University, publicado no National Science Review . Co-autores Liang Feng, Kun-Yu Wang, Xiu-Liang Lv, Tian-Hao Yan, Hong-Cai Zhou apresenta avanços recentes na metodologia de síntese de MOF hierarquicamente porosa. Eles também introduziram os métodos de fabricação de HP-MOFs com poros hierárquicos intrínsecos, enquanto abordagens incluindo moduladas, Estratégias sintéticas com modelo e sem modelo para HP-MOFs são discutidas posteriormente na revisão.

Hoje em dia, mais e mais MOFs de poros de vários níveis foram relatados pela introdução do modelo, gravura, e construção de compósitos. Por exemplo, a equipe do professor Zhou introduziu a lablização do ligante para remover seletivamente ligantes orgânicos quimicamente lábeis dentro dos microporos. O truque é remover seletivamente um certo número de linkers e clusters nas estruturas, e combinar poros menores em maiores, enquanto a integridade geral da estrutura deve ser mantida, diz Liang Feng, um estudante de pós-graduação no grupo Zhou. Ele e seus colegas exploraram uma série de métodos ascendentes e descendentes para criar poros hierárquicos em MOFs, plataformas MOF especialmente robustas para catálise. O uso de instabilidade de ligante para remover seletivamente um ligante da estrutura pode criar poros maiores, que também facilitam a difusão do hóspede durante a catálise. Esta revisão também comenta os principais fatores que afetam a geração de arquiteturas HP-MOF e suas aplicações em catálise heterogênea e encapsulamento de convidado.

"As demandas por porosidade hierárquica em MOFs impulsionam a pesquisa de HP-MOFs para várias aplicações, incluindo catálise e armazenamento." O Prof. Hong-Cai Zhou disse:"Prevemos que esta revisão funcionará como um roteiro que pode guiar o design e desenvolvimento futuro de materiais HP-MOF com precisão e complexidade incomuns em várias escalas."