Metal–organic framework
دھاتی نامیاتی فریم ورک (ایم او ایف) مرکبات کی ایک کلاس ہے جو دھاتی کلسٹرز (جسے ایس بی یو بھی کہا جاتا ہے) پر مشتمل ہوتا ہے جو نامیاتی لگینڈوں کے ساتھ مربوط ہوتا ہے تاکہ ایک، دو، یا تین جہتی ڈھانچے تشکیل پائے۔ شامل نامیاتی لگینڈوں کو بعض اوقات "اسٹرٹس" یا "لنکرز" کہا جاتا ہے، جس کی ایک مثال 1,4-بینزینڈیکاربکسیلک ایسڈ (بی ڈی سی) ہے۔ مزید رسمی طور پر، دھاتی نامیاتی ڈھانچہ ایک ممکنہ طور پر سوراخ دار توسیعی ڈھانچہ ہے جو دھاتی آئنوں اور نامیاتی لنکرز سے بنا ہے۔ توسیعی ڈھانچہ ایک ایسا ڈھانچہ ہے جس کی ذیلی اکائیاں مستقل تناسب میں ہوتی ہیں اور دہرائے جانے والے نمونے میں ترتیب دی جاتی ہیں۔ ایم او ایف کوآرڈینیشن نیٹ ورکس کا ایک ذیلی طبقہ ہے، جو ایک جہت میں، کوآرڈینیشن اداروں کو دہرانے کے ذریعے، توسیع پذیر ایک کوآرڈینیشن کمپاؤنڈ ہے، لیکن دو یا زیادہ انفرادی زنجیروں، لوپس، یا اسپائرو لنکس کے درمیان کراس لنکس کے ساتھ، یا ایک کوآرڈینیشن کمپاؤنڈ جو دو یا تین جہتوں میں کوآرڈینیشن اداروں کو دہرانے کے ذریعے پھیلا ہوا ہے۔ ایم او ایف سمیت کوآرڈینیشن نیٹ ورک مزید کوآرڈینیشن پولیمر سے تعلق رکھتے ہیں، جو ایک، دو، یا تین جہتوں میں پھیلے ہوئے کوآرڈینیشن اداروں کو دہرانے کے ساتھ ایک کوآرڈینیشن کمپاؤنڈ ہے۔ ادب میں رپورٹ کیے گئے زیادہ تر ایم او ایف کرسٹل مرکبات ہیں، لیکن بے ساختہ ایم او ایف اور دیگر بے ترتیب مراحل بھی ہیں۔ زیادہ تر معاملات میں ایم او ایف کے لیے، مہمان مالیکیولز (اکثر سالوینٹس) کے خاتمے کے دوران سوراخ مستحکم ہوتے ہیں اور دیگر مرکبات کے ساتھ دوبارہ بھرے جا سکتے ہیں۔ اس خاصیت کی وجہ سے، ایم او ایف ہائیڈروجن اور کاربن ڈائی آکسائیڈ جیسی گیسوں کے ذخیرہ کرنے میں دلچسپی رکھتے ہیں۔ ایم او ایف کے دیگر ممکنہ استعمال گیس کی صفائی، گیس کی علیحدگی، پانی کے تدارک میں، اتپریرک میں، ٹھوس مادوں کے طور پر اور سپر کیپیسیٹرز کے طور پر ہیں۔ ایم او ایف کی ترکیب اور خصوصیات اس نظم و ضبط کا بنیادی مرکز بناتی ہیں جسے (لاطینی سے، "چھوٹا جال") کہا جاتا ہے۔ ایم او ایف کے برعکس، کوولینٹ نامیاتی فریم ورک (سی او ایف) مکمل طور پر ہلکے عناصر (ایچ، بی، سی، این، اور او) سے بنائے جاتے ہیں جن میں توسیعی ڈھانچے ہوتے ہیں۔ ساخت ایم او ایف دو اہم اجزاء پر مشتمل ہوتے ہیں: ایک غیر نامیاتی دھات کا کلسٹر (جسے اکثر سیکنڈری بلڈنگ یونٹ یا ایس بی یو کہا جاتا ہے) اور ایک نامیاتی مالیکیول جسے لنکر کہا جاتا ہے۔ اس وجہ سے، مواد کو اکثر ہائبرڈ نامیاتی-غیر نامیاتی مواد کہا جاتا ہے۔ نامیاتی اکائیاں عام طور پر مونو -، ڈائی -، ٹرائی -، یا ٹیٹراولینٹ لگینڈز ہوتی ہیں۔ دھات اور لنکر کا انتخاب ساخت اور اس وجہ سے ایم او ایف کی خصوصیات کا تعین کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، دھات کی ہم آہنگی کی ترجیح سوراخوں کے سائز اور شکل کو یہ حکم دے کر متاثر کرتی ہے کہ دھات سے کتنے لگینڈ باندھ سکتے ہیں، اور کس سمت میں۔ ایم او ایف کے ڈھانچوں کو بیان کرنے اور منظم کرنے کے لیے نام کا ایک نظام تیار کیا گیا ہے۔ ایم او ایف کی ذیلی اکائیاں، جنہیں سیکنڈری بلڈنگ یونٹس (ایس بی یو) کہا جاتا ہے، کو کئی ڈھانچوں میں عام ٹوپولوجیز کے ذریعے بیان کیا جا سکتا ہے۔ ہر ٹوپولوجی، جسے نیٹ بھی کہا جاتا ہے، کو ایک علامت تفویض کی جاتی ہے، جو بولڈ میں تین چھوٹے حروف پر مشتمل ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر ایم او ایف-5 میں پی سی یو نیٹ ہوتا ہے۔ ایس بی یو سے منسلک برجنگ لگینڈز ہوتے ہیں۔ ایم او ایف کے لیے، عام برجنگ لگینڈس ڈائی-اور ٹرائکاربکسیلک ایسڈ ہوتے ہیں۔ ان لگینڈوں میں عام طور پر سخت کمر کی ہڈیاں ہوتی ہیں۔ بینزین-1,4-ڈائیکاربکسیلک ایسڈ (بی ڈی سی یا ٹیریفتھالک ایسڈ)، بائیفینائل-4,4-ڈائیکاربکسیلک ایسڈ (بی پی ڈی سی)، اور ٹرائکاربکسیلک ایسڈ ٹرائمیسک ایسڈ اس کی مثالیں ہیں۔ ترکیب عمومی ترکیب ایم او ایف کے مطالعہ کی جڑیں ہم آہنگی کیمسٹری اور ٹھوس ریاست غیر نامیاتی کیمسٹری میں ہیں، لیکن یہ ایک نئے میدان میں تیار ہوا۔ اس کے علاوہ، ایم او ایف نامیاتی لگینڈوں کو جوڑنے سے بنائے جاتے ہیں جو کہ ترکیب کے دوران برقرار رہتے ہیں۔ زیولائٹ کی ترکیب اکثر "ٹیمپلیٹ" کا استعمال کرتی ہے۔ ٹیمپلیٹس وہ آئن ہوتے ہیں جو بڑھتے ہوئے غیر نامیاتی ڈھانچے کی ساخت کو متاثر کرتے ہیں۔ عام ٹیمپلیٹنگ آئن چوتھائی امونیم کیٹیشن ہوتے ہیں، جنہیں بعد میں ہٹا دیا جاتا ہے۔ ایم او ایف میں، فریم ورک کو ایس بی یو (سیکنڈری بلڈنگ یونٹ) اور نامیاتی لگینڈ کے ذریعے ٹیمپلیٹ کیا جاتا ہے۔ ایک ٹیمپلیٹنگ نقطہ نظر جو گیس اسٹوریج کے لیے ایم او ایف کے لیے مفید ہے وہ دھاتی بائنڈنگ سالوینٹس جیسے این، این-ڈائیتھلفارمائڈ اور پانی کا استعمال ہے۔ ان صورتوں میں، جب سالوینٹ کو نکالا جاتا ہے تو دھات کی جگہیں بے نقاب ہو جاتی ہیں، جس سے ہائیڈروجن ان جگہوں پر جڑا رہ جاتا ہے۔ ایم او ایف کی کیمسٹری کو آگے بڑھانے میں چار پیش رفت خاص طور پر اہم تھیں۔ (1) تعمیر کا ہندسی اصول جہاں دھات پر مشتمل اکائیوں کو سخت شکلوں میں رکھا جاتا تھا۔ ابتدائی ایم او ایف میں واحد ایٹم ہوتے تھے جو ڈائٹوپک کوآرڈینیٹنگ لنکرز سے منسلک ہوتے تھے۔ یہ نقطہ نظر نہ صرف ترجیحی ٹوپولوجیز کی ایک چھوٹی سی تعداد کی شناخت کا باعث بنا جسے ڈیزائن کردہ ترکیب میں نشانہ بنایا جا سکتا ہے، بلکہ مستقل سوراخ کرنے کے حصول کا مرکزی نقطہ تھا۔ (2) آئسوریٹکولر اصول کا استعمال جہاں کسی ڈھانچے کا سائز اور نوعیت اس کی ٹوپولوجی کو تبدیل کیے بغیر بدلتی ہے اس کی وجہ سے الٹرا ہائی پوراسیٹی اور غیر معمولی طور پر بڑے سوراخوں کے ساتھ ایم او ایف ہوتے ہیں۔ (3) ایم او ایف کی مصنوعی ترمیم کے بعد نامیاتی اکائیوں اور دھاتی نامیاتی کمپلیکس کو لنکروں کے ساتھ رد عمل ظاہر کرکے ان کی فعالیت میں اضافہ ہوا۔ (4) ملٹی فنکشنل ایم او ایف نے ایک ہی فریم ورک میں متعدد فعالیتوں کو شامل کیا۔ چونکہ ایم او ایف میں لگینڈز عام طور پر الٹا باندھتے ہیں، اس لیے کرسٹل کی سست نمو اکثر نقائص کو دوبارہ حل کرنے کی اجازت دیتی ہے، جس کے نتیجے میں ملی میٹر پیمانے کے کرسٹل والے مواد اور قریب توازن کی خرابی کی کثافت ہوتی ہے۔ سالووتھرمل ترکیب ساخت کے تعین کے لیے موزوں کرسٹل کو بڑھانے کے لیے مفید ہے، کیونکہ کرسٹل گھنٹوں سے لے کر دنوں تک بڑھتے ہیں۔ تاہم، صارفین کی مصنوعات کے لیے اسٹوریج میٹریل کے طور پر ایم او ایف کا استعمال ان کی ترکیب میں بہت زیادہ اضافے کا مطالبہ کرتا ہے۔ ایم او ایف کے پیمانے کا وسیع پیمانے پر مطالعہ نہیں کیا گیا ہے، حالانکہ کئی گروپوں نے یہ مظاہرہ کیا ہے کہ مائکروویوز کو حل سے تیزی سے ایم او ایف کرسٹل کو نیوکلیئٹ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ تکنیک، جسے "مائکروویو کی مدد سے سالووتھرمل ترکیب" کہا جاتا ہے، زیولائٹ ادب میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، اور سیکنڈ سے منٹ کے معاملے میں مائکرون پیمانے کے کرسٹل تیار کرتا ہے، جس کی پیداوار سست نمو کے طریقوں سے ملتی جلتی ہے۔ کچھ ایم او ایف، جیسے میسوپورس ایم آئی ایل-100 (ایف ای)، کمرے کے درجہ حرارت پر ہلکے حالات میں اور اسکیل ایبل ترکیب کے طریقوں کے ذریعے سبز سالوینٹس (پانی، ایتھنول) میں حاصل کیے جا سکتے ہیں۔ کرسٹل لائن ایم او ایف کی ایک رینج کی سالوینٹ فری ترکیب بیان کی گئی ہے۔ عام طور پر دھاتی ایسیٹیٹ اور نامیاتی پرولیگینڈ کو ملا کر بال مل کے ساتھ گراؤنڈ کیا جاتا ہے۔ کیو 3 (بی ٹی سی) 2 کو اس طرح سے مقداری پیداوار میں تیزی سے ترکیب کیا جا سکتا ہے۔ سی یو 3 (بی ٹی سی) 2 کے معاملے میں سالوینٹ فری سنتھسائزڈ پروڈکٹ کی مورفولوجی صنعتی طور پر بنائے گئے بیسولائٹ سی 300 جیسی ہی تھی۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ بال مل میں زیادہ تصادم توانائی کی وجہ سے اجزاء کے مقامی پگھلنے سے رد عمل میں مدد مل سکتی ہے۔ بال مل میں رد عمل میں ضمنی مصنوع کے طور پر ایسیٹک ایسڈ کی تشکیل بھی بال مل میں سالوینٹ اثر والے رد عمل میں مدد کر سکتی ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ کیو 3 (بی ٹی سی) 2 کی میکانکیمیکل ترکیب کے لیے ایتھنول کی چھوٹی مقدار کا اضافہ حاصل شدہ مواد میں ساختی نقائص کی مقدار کو نمایاں طور پر کم کرتا ہے۔ ایم او ایف فلموں اور مرکبات کی سالوینٹ سے پاک تیاری میں ایک حالیہ پیش رفت کیمیائی بخارات کے جمع ہونے سے ان کی ترکیب ہے۔ یہ عمل، ایم او ایف-سی وی ڈی، سب سے پہلے زیف-8 کے لیے دکھایا گیا تھا اور یہ دو مراحل پر مشتمل ہے۔ پہلے مرحلے میں، دھاتی آکسائڈ کی پیشگی پرتیں جمع کی جاتی ہیں۔ دوسرے مرحلے میں، یہ پیشگی پرتیں سبلیمیڈ لگینڈ مالیکیولز کے سامنے آتی ہیں، جو ایم او ایف کرسٹل لیٹس میں مرحلے کی تبدیلی کو جنم دیتی ہیں۔ اس تعامل کے دوران پانی کی تشکیل تبدیلی کی سمت میں اہم کردار ادا کرتی ہے۔ اس عمل کو صنعتی مائیکرو فیبریکیشن کے معیارات کے مطابق، ایک مربوط کلین روم کے عمل تک کامیابی کے ساتھ بڑھایا گیا۔ مبنی پتلی فلموں کے طور پر ایم او ایف کی ترقی کے لیے متعدد طریقوں کی اطلاع دی گئی ہے۔ تاہم، یہ طریقے صرف ایم او ایف ٹوپولوجیز کی ایک چھوٹی سی تعداد کی ترکیب کے لیے موزوں ہیں۔ ایسی ہی ایک مثال بخارات کی مدد سے تبدیلی (وی اے سی) ہے جسے کئی یو آئی او قسم کے ایم او ایف کی پتلی فلم کی ترکیب کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ہائی تھرو پٹ ترکیب ہائی تھرو پٹ (ایچ ٹی) طریقے مشترکہ کیمسٹری کا ایک حصہ ہیں اور کارکردگی بڑھانے کا ایک ذریعہ ہیں۔ ایچ ٹی طریقوں کے اندر دو مصنوعی حکمت عملی ہیں: مشترکہ نقطہ نظر میں، تمام رد عمل ایک برتن میں ہوتے ہیں، جو مصنوعات کے مرکب کی طرف لے جاتا ہے۔ متوازی ترکیب میں، تعاملات مختلف رگوں میں ہوتے ہیں۔ مزید برآں، پتلی فلمیں اور سالوینٹ پر مبنی طریقوں کے درمیان فرق کیا جاتا ہے۔ سالووتھرمل ترکیب روایتی طور پر کنویکشن اوون میں ٹیفلون ری ایکٹر میں یا مائکروویو اوون (ہائی تھرو پٹ مائکروویو سنتھسیس) میں شیشے کے ری ایکٹرز میں کی جا سکتی ہے۔ مائکروویو اوون کا استعمال، جزوی طور پر ڈرامائی طور پر، رد عمل کے پیرامیٹرز کو تبدیل کرتا ہے۔ سالووتھرمل ترکیب کے علاوہ، مسلسل بہاؤ والے ری ایکٹر میں سپر کریٹیکل سیال کو سالوینٹ کے طور پر استعمال کرنے میں پیش رفت ہوئی ہے۔ سپر کریٹیکل واٹر کو پہلی بار 2012 میں تانبے اور نکل پر مبنی ایم او ایف کو صرف سیکنڈوں میں ترکیب کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا۔ 2020 میں، سپر کریٹیکل کاربن ڈائی آکسائیڈ کو ایک مسلسل بہاؤ ری ایکٹر میں اسی وقت کے پیمانے پر سپر کریٹیکل پانی پر مبنی طریقہ کے ساتھ استعمال کیا گیا تھا، لیکن کاربن ڈائی آکسائیڈ کے نچلے اہم نقطہ نے زرکونیم پر مبنی ایم او ایف یو آئی او-66 کی ترکیب کی اجازت دی۔ ہائی تھرو پٹ سالووتھرمل ترکیب ہائی تھرو پٹ سالووتھرمل ترکیب میں، ایک سالووتھرمل ری ایکٹر کے ساتھ (مثال کے طور پر) ٹیفلون ری ایکٹروں کے لیے 24 کیویٹی استعمال کی جاتی ہیں۔ اس طرح کے ری ایکٹر کو بعض اوقات ملٹی کلا کہا جاتا ہے۔ ری ایکٹر بلاک یا ری ایکٹر داخل کرنا سٹینلیس سٹیل سے بنا ہوتا ہے اور اس میں 24 ری ایکشن چیمبر ہوتے ہیں، جو چار قطاروں میں ترتیب دیے جاتے ہیں۔ چھوٹے ٹیفلون ری ایکٹروں کے ساتھ، 2 ملی لیٹر تک کی مقدار استعمال کی جا سکتی ہے۔ ری ایکٹر بلاک کو سٹینلیس سٹیل آٹوکلیو میں سیل کیا جاتا ہے۔ اس مقصد کے لیے، بھرے ہوئے ری ایکٹر ری ایکٹر کے نچلے حصے میں داخل کیے جاتے ہیں، ٹیفلون ری ایکٹر کو دو ٹیفلون فلموں کے ساتھ سیل کیا جاتا ہے اور ری ایکٹر کے اوپری حصے کو پہنا جاتا ہے۔ آٹوکلیو کو پھر ہائیڈرولک پریس میں بند کر دیا جاتا ہے۔ اس کے بعد مہر بند سالووتھرمل ری ایکٹر کو درجہ حرارت کے وقت کے پروگرام کے تابع کیا جا سکتا ہے۔ دوبارہ قابل استعمال ٹیفلون فلم مکینیکل تناؤ کا مقابلہ کرنے کا کام کرتی ہے، جبکہ ڈسپوزایبل ٹیفلون فلم رد عمل کے برتنوں کو سیل کر دیتی ہے۔ رد عمل کے بعد، مصنوعات کو الگ کیا جا سکتا ہے اور ویکیوم فلٹر ڈیوائس میں متوازی طور پر دھویا جا سکتا ہے۔ فلٹر پیپر پر، مصنوعات کو ایک نام نہاد نمونے کی لائبریری میں الگ سے پیش کیا جاتا ہے اور اس کے بعد خودکار ایکس رے پاؤڈر ڈفریکشن کی طرف سے نمایاں کیا جا سکتا ہے۔ اس کے بعد حاصل کردہ معلومات کو مزید ترکیبوں کی منصوبہ بندی کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ سیوڈومورفک نقل سیوڈومورفک معدنی متبادل واقعات اس وقت ہوتے ہیں جب کوئی معدنی مرحلہ کسی ایسے سیال کے ساتھ رابطے میں آتا ہے جس کے ساتھ وہ توازن سے باہر ہوتا ہے۔ دوبارہ توازن آزاد توانائی کو کم کرنے اور ابتدائی مرحلے کو زیادہ تھرموڈینامک طور پر مستحکم مرحلے میں تبدیل کرنے کے لیے ہوتا ہے، جس میں تحلیل اور دوبارہ بازیافت کے ذیلی عمل شامل ہوتے ہیں۔ اس طرح کے ارضیاتی عمل سے متاثر ہو کر، ایم او ایف پتلی فلموں کو ایلومینیم آکسائیڈ کی جوہری پرت کے جمع (اے ایل ڈی) کے امتزاج کے ذریعے ایک مناسب سبسٹریٹ (مثال کے طور پر) پر اگایا جا سکتا ہے۔ ایف ٹی او) اور اس کے بعد کی سالووتھرمل مائکروویو کی ترکیب۔ ایلومینیم آکسائڈ پرت فن تعمیر کی ہدایت کرنے والے ایجنٹ اور ایم او ایف ڈھانچے کی ریڑھ کی ہڈی کے لیے دھات کے ذریعہ دونوں کے طور پر کام کرتی ہے۔ سوراخ دار 3D دھاتی نامیاتی فریم ورک کی تعمیر مائکروویو کی ترکیب کے دوران ہوتی ہے، جب جمع شدہ جوہری پرت کو بلند درجہ حرارت پر ڈی ایم ایف/ایچ 2 او 3:1 مرکب (وی/وی) میں مطلوبہ لنکر کے حل کے سامنے لایا جاتا ہے۔ اینالاگس، کورنیئنکو اور ساتھی کارکنوں نے 2015 میں کوبالٹ-پورفیرن ایم او ایف (اے ایل 2 (او ایچ) 2 ٹی سی پی پی-کو ؛ ٹی سی پی پی-ایچ 2 = 4,4,4، 4′′-(پورفیرن-5,10,15، 20-ٹیٹریل) ٹیٹربینزوئٹ) کی ترکیب بیان کی، جو آبی سے سی او میں برقی اتپریرک تبدیلی کے لیے بنایا گیا پہلا ایم او ایف اتپریرک ہے۔ مصنوعی ترمیم کے بعد اگرچہ سوراخوں کی سہ جہتی ساخت اور اندرونی ماحول کو نظریاتی طور پر نوڈس اور نامیاتی منسلک گروپوں کے مناسب انتخاب کے ذریعے کنٹرول کیا جا سکتا ہے، لیکن مطلوبہ فعالیتوں کے ساتھ اس طرح کے مواد کی براہ راست ترکیب ایم او کی اعلی حساسیت کی وجہ سے مشکل ہو سکتی ہے۔ تھرمل اور کیمیائی حساسیت کے ساتھ ساتھ رد عمل کے مواد کی اعلی رد عمل، مطلوبہ مصنوعات کی تشکیل کو حاصل کرنا مشکل بنا سکتا ہے۔ مہمان مالیکیولز اور کاؤنٹر آئنز کا تبادلہ اور سالوینٹس کو ہٹانا کچھ اضافی فعالیت کی اجازت دیتا ہے لیکن پھر بھی فریم ورک کے لازمی حصوں تک محدود ہیں۔ نامیاتی لنکرز اور دھاتی آئنوں کا بعد از مصنوعی تبادلہ میدان کا ایک بڑھتا ہوا علاقہ ہے اور زیادہ پیچیدہ ڈھانچے، فعالیت میں اضافہ، اور زیادہ سے زیادہ نظام کے کنٹرول کے امکانات کھولتا ہے۔ لیگینڈ ایکسچینج پوسٹ سنتھٹک ترمیم کی تکنیکوں کو لیگینڈ ایکسچینج یا جزوی لیگینڈ ایکسچینج کے ذریعے ایک نئے لنکر کے ساتھ پہلے سے تیار کردہ ایم او ایف میں موجودہ نامیاتی لنکنگ گروپ کا تبادلہ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ تبادلہ سوراخوں اور بعض صورتوں میں ایم او ایف کے مجموعی ڈھانچے کو مخصوص مقاصد کے لیے موزوں بنانے کی اجازت دیتا ہے۔ ان میں سے کچھ استعمالوں میں انتخابی جذب، گیس ذخیرہ کرنے اور اتپریرک کے لیے مواد کو ٹھیک کرنا شامل ہے۔ لگینڈ ایکسچینج انجام دینے کے لیے پہلے سے تیار کردہ ایم او ایف کرسٹل کو سالوینٹ سے دھویا جاتا ہے اور پھر نئے لنکر کے محلول میں بھگو دیا جاتا ہے۔ تبادلے میں اکثر گرمی کی ضرورت ہوتی ہے اور یہ چند دنوں کے وقت کے پیمانے پر ہوتا ہے۔ پوسٹ سنتھٹک لگینڈ ایکسچینج ایم او ایف میں فنکشنل گروپوں کو شامل کرنے کے قابل بھی بناتا ہے جو بصورت دیگر درجہ حرارت، پی ایچ، یا دیگر رد عمل کے حالات کی وجہ سے ایم او ایف کی ترکیب سے بچ نہیں پائیں گے، یا لوننگ لگینڈ پر ڈونر گروپوں کے ساتھ مقابلے کے ذریعے ترکیب میں رکاوٹ بن سکتے ہیں۔ دھات کے تبادلے کے بعد مصنوعی ترمیم کی تکنیکوں کو پہلے سے تیار شدہ ایم او ایف میں موجود دھات کے آئن کو دھات کے آئن کے تبادلے کے ذریعے نئے دھات کے آئن کے ساتھ تبدیل کرنے کے لیے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ فریم ورک کے ایک لازمی حصے سے مکمل دھاتی میٹا تھسیسس ایم او ایف کے فریم ورک یا سوراخ کے ڈھانچے کو تبدیل کیے بغیر حاصل کیا گیا ہے۔ اسی طرح پوسٹ سنتھٹک لگینڈ ایکسچینج کے لیے، پوسٹ سنتھٹک میٹل ایکسچینج پہلے سے تیار کردہ ایم او ایف کرسٹل کو سالوینٹ سے دھو کر اور پھر کرسٹل کو نئی دھات کے محلول میں بھگو کر کیا جاتا ہے۔ پوسٹ سنتھٹک میٹل ایکسچینج ایک ہی فریم ورک کے باوجود مختلف دھاتی آئنوں کے ساتھ ایم او ایف کی تشکیل کے لیے ایک آسان راستے کی اجازت دیتا ہے۔ خود لگینڈ اور دھاتوں کی فعالیت کو تبدیل کرنے کے علاوہ، پوسٹ سنتھٹک ترمیم کو ایم او ایف کی ساخت کو بڑھانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ پوسٹ سنتھٹک ترمیم کا استعمال کرتے ہوئے ایم او ایف کو انتہائی ترتیب شدہ کرسٹل مواد سے متنوع سوراخ دار مواد میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ پوسٹ سنتھٹک تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے، ایم او ایف کرسٹل کے اندر ڈومینز کی کنٹرول شدہ تنصیب ممکن ہے جو منفرد ساختی اور فعال خصوصیات کی نمائش کرتی ہے۔ کور شیل ایم او ایف اور دیگر پرتوں والے ایم او ایف تیار کیے گئے ہیں جہاں تہوں میں منفرد فنکشنلائزیشن ہوتی ہے لیکن زیادہ تر معاملات میں پرت در پرت کرسٹلگرافک طور پر مطابقت رکھتے ہیں۔ اوپن کوآرڈینیشن سائٹس بعض صورتوں میں ایم او ایف میٹل نوڈس میں غیر سیر شدہ ماحول ہوتا ہے، اور مختلف تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے اس ماحول میں ترمیم کرنا ممکن ہے۔ اگر لگینڈ کا سائز سوراخ کے یپرچر کے سائز سے میل کھاتا ہے، تو موجودہ ایم او ایف ڈھانچے میں اضافی لگینڈ لگانا ممکن ہے۔ بعض اوقات دھات کے نوڈس غیر نامیاتی انواع کے لیے ایک اچھا بائنڈنگ تعلق رکھتے ہیں۔ مثال کے طور پر، یہ دکھایا گیا تھا کہ دھاتی نوڈس ایک توسیع انجام دے سکتے ہیں، اور یورینیل کیشن کے ساتھ بانڈ بنا سکتے ہیں۔ مرکب مواد ایم او ایف میں جذب کو بڑھانے کا ایک اور طریقہ یہ ہے کہ نظام کو اس طرح سے تبدیل کیا جائے کہ کیمیا جذب ممکن ہو جائے۔ یہ فعالیت ایک جامع مواد بنا کر متعارف کرائی گئی ہے، جس میں ایک ایم او ایف اور فعال کاربن کے ساتھ پلاٹینم کا ایک کمپلیکس ہوتا ہے۔ ہائیڈروجن اسپیل اوور کے نام سے جانے والے اثر میں، H2 ایک جداکار میکانزم کے ذریعے پلاٹینم کی سطح سے جڑا ہو سکتا ہے جو ہائیڈروجن کے مالیکیول کو دو ہائیڈروجن ایٹموں میں تقسیم کرتا ہے اور انہیں فعال کاربن کو ایم او ایف کی سطح پر نیچے جانے کے قابل بناتا ہے۔ اس اختراع نے ایم او ایف کے کمرے کے درجہ حرارت کو ذخیرہ کرنے کی صلاحیت میں تین گنا اضافہ پیدا کیا۔ تاہم، ڈیسرپشن میں 12 گھنٹے سے اوپر کا وقت لگ سکتا ہے، اور بعض اوقات صرف دو چکروں کے لیے ریورسیبل ڈیسرپشن کا مشاہدہ کیا جاتا ہے۔ ایم او ایف میں ہائیڈروجن اسپیل اوور اور ہائیڈروجن اسٹوریج کی خصوصیات کے درمیان تعلق کو اچھی طرح سے سمجھا نہیں گیا ہے لیکن یہ ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے متعلقہ ثابت ہو سکتا ہے۔ اتپریرک ایم او ایف میں متنوع اتپریرک کے طور پر صلاحیت ہوتی ہے، حالانکہ ایپلی کیشنز کو تجارتی نہیں بنایا گیا ہے۔ ان کا اعلی سطح کا رقبہ، ٹیون ایبل سوراخ، دھات میں تنوع اور فعال گروپ انہیں خاص طور پر اتپریرک کے طور پر استعمال کرنے کے لیے پرکشش بناتے ہیں۔ زیولائٹس اتپریرک میں غیر معمولی طور پر مفید ہیں۔ زیولائٹس سی/اے ایل کنیکٹنگ پوائنٹس اور دو مربوط آکسائڈ لنکرز کے فکسڈ ٹیٹراہیڈرل کوآرڈینیشن کے ذریعے محدود ہوتے ہیں۔ 200 سے کم زیولائٹس معلوم ہیں۔ اس محدود دائرہ کار کے برعکس، ایم او ایف زیادہ متنوع کوآرڈینیشن جیومیٹریز، پولی ٹاپک لنکرز، اور ذیلی لگینڈس (F−، OH−، H2O دوسروں کے درمیان) کی نمائش کرتے ہیں۔ 1 این ایم سے بڑے سوراخ کے سائز والے زیولائٹس کو حاصل کرنا بھی مشکل ہے، جو زیولائٹس کے اتپریرک ایپلی کیشنز کو نسبتا چھوٹے نامیاتی مالیکیولز (عام طور پر زائلین سے بڑے نہیں) تک محدود کرتا ہے۔ مزید برآں، عام طور پر ایم او ایف کی ترکیب کے لیے استعمال ہونے والے ہلکے مصنوعی حالات فریم ورک ڈھانچے میں نازک فعالیتوں کو براہ راست شامل کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ اس طرح کا عمل زیولائٹس یا دیگر مائیکروپورس کرسٹلائن آکسائڈ پر مبنی مواد کے ساتھ ممکن نہیں ہوگا کیونکہ عام طور پر ان کی ترکیب کے لیے استعمال ہونے والے سخت حالات (مثال کے طور پر، نامیاتی ٹیمپلیٹس کو ہٹانے کے لیے اعلی درجہ حرارت پر کیلسی نیشن)۔ دھاتی نامیاتی فریم ورک ایم آئی ایل-101 اتپریرک کے لیے سب سے زیادہ استعمال ہونے والے ایم او ایف میں سے ایک ہے جس میں مختلف منتقلی دھاتیں جیسے سی آر شامل ہیں۔ تاہم، کچھ ایم او ایف فوٹو کیٹالسٹس کا استحکام آبی میڈیم میں اور مضبوط آکسیڈائزنگ حالات میں بہت کم ہوتا ہے۔ زیولائٹس اب بھی اینانٹیوپر کی شکل میں حاصل نہیں کیے جا سکتے، جو اتپریرک غیر متناسب ترکیب میں ان کے استعمال کو روکتا ہے، مثال کے طور پر، دواسازی، زرعی کیمیائی اور خوشبو کی صنعتوں کے لیے۔ موثر غیر متناسب اتپریرک کی طرف لے جانے کے لیے اینانٹیوپر چیرل لگینڈس یا ان کے دھاتی کمپلیکس کو ایم او ایف میں شامل کیا گیا ہے۔ یہاں تک کہ کچھ ایم او ایف مواد بھی زیولائٹس اور انزائموں کے درمیان فرق کو ختم کر سکتے ہیں جب وہ الگ تھلگ کثیر جوہری مقامات، متحرک میزبان مہمان ردعمل، اور ہائیڈروفوبک گہا کے ماحول کو یکجا کرتے ہیں۔ ایم او ایف سیمی کنڈکٹر بنانے کے لیے مفید ہو سکتے ہیں۔ نظریاتی حسابات سے پتہ چلتا ہے کہ ایم او ایف سیمی کنڈکٹر یا موصلیت ہیں جن میں 1 اور 5.5 ای وی کے درمیان بینڈ کے فرق ہوتے ہیں جنہیں لگینڈوں میں کنجگیشن کی ڈگری کو تبدیل کر کے تبدیل کیا جا سکتا ہے جو اس کے فوٹو کیٹالسٹ ہونے کے امکان کی نشاندہی کرتا ہے۔ ڈیزائن دیگر متنوع اتپریرک کی طرح، ایم او ایف یکساں اتپریرک کے مقابلے میں رد عمل کے بعد کی علیحدگی اور ری سائیکلبلٹی کو آسان بنا سکتے ہیں۔ کچھ معاملات میں، وہ ایک انتہائی بہتر اتپریرک استحکام بھی دیتے ہیں۔ مزید برآں، وہ عام طور پر سبسٹریٹ سائز کی انتخاب پیش کرتے ہیں۔ اس کے باوجود، اگرچہ زندہ نظاموں میں رد عمل کے لیے واضح طور پر اہم ہے، لیکن ابیوٹک اتپریرک میں سبسٹریٹ کے سائز کی بنیاد پر انتخاب کی قدر محدود ہے، کیونکہ معقول طور پر خالص فیڈ اسٹاک عام طور پر دستیاب ہوتے ہیں۔ میٹل آئنز یا میٹل کلسٹرز ایم او ایف پر مبنی اتپریرک کی ابتدائی رپورٹوں میں فارمولا سی ڈی (4,4-بی پی) 2 (این او 3) 2 کے 2 ڈی ایم او ایف (پرتوں والے مربع گرڈ) کے ذریعے ایلڈیہائڈز کا سائانوسیلیلیشن تھا۔ یہ تفتیش بنیادی طور پر سائز اور شکل کے انتخابی کلاتھریشن پر مرکوز تھی۔ مثالوں کا دوسرا سیٹ دو جہتی، مربع گرڈ ایم او ایف پر مبنی تھا جس میں واحد پی ڈی (II) آئن نوڈس کے طور پر اور 2-ہائیڈروکسی پیریمائڈینولیٹس اسٹرٹس کے طور پر تھے۔ ابتدائی مربوط سنترپتی کے باوجود، اس ایم او ایف میں پیلیڈیم مراکز الکحل آکسیکرن، اولیفن ہائیڈروجنشن، اور سوزوکی سی-سی جوڑے کو متحرک کرتے ہیں۔ کم از کم، ان تعاملات میں لازمی طور پر پی ڈی (II) اور پی ڈی (0) انٹرمیڈیٹس کے درمیان دھاتی نوڈس کے ریڈوکس ارتعاش ہوتے ہیں جن کے ساتھ کوآرڈینیشن نمبر میں زبردست تبدیلیاں ہوتی ہیں، جو یقینی طور پر غیر مستحکم ہونے اور اصل فریم ورک کی ممکنہ تباہی کا باعث بنیں گی اگر تمام پی ڈی مراکز اتپریرک طور پر فعال ہوں۔ سبسٹریٹ کی شکل اور سائز کے انتخاب کے مشاہدے سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ اتپریرک رد عمل متنوع ہوتے ہیں اور درحقیقت ایم او ایف کے اندر واقع ہوتے ہیں۔ اس کے باوجود، کم از کم ہائیڈروجنائزیشن کے لیے، اس امکان کو مسترد کرنا مشکل ہے کہ اتپریرک ایم او ایف سے جڑے ہوئے پیلیڈیم کلسٹرز/نینو پارٹیکلز (یعنی جزوی سڑنے والی جگہوں) یا عیب دار جگہوں کی سطح پر ہو رہا ہے، بجائے اس کے کہ عارضی طور پر لابائل، لیکن بصورت دیگر برقرار، واحد ایٹم ایم او ایف نوڈس۔ کیوبک کمپاؤنڈ، ایم او ایف-5 کے لیے "مواقع پر مبنی" ایم او ایف پر مبنی اتپریرک بیان کیا گیا ہے۔ یہ مواد مربوط طور پر سنترپت Zn4O نوڈس اور مکمل طور پر پیچیدہ BDC اسٹرٹس پر مشتمل ہے (مخفف کے لیے اوپر دیکھیں) ؛ پھر بھی یہ بظاہر ٹولوین اور بائیفینیل دونوں کے فریڈل-کرافٹس ٹیرٹ-بیوٹیلیشن کو متحرک کرتا ہے۔ مزید برآں، پیرا الکیلیشن کو آرتھو الکیلیشن کے مقابلے میں مضبوطی سے پسند کیا جاتا ہے، یہ ایک ایسا طرز عمل ہے جس کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ یہ ایم او ایف کے ذریعے ری ایکٹینٹس کے جکڑے ہونے کی عکاسی کرتا ہے۔ فنکشنل اسٹرٹس سوراخ دار فریم ورک کا مواد [Cu3 (btc) 2 (H2O) 3]، جسے HKUST-1 بھی کہا جاتا ہے، بڑی گہاوں پر مشتمل ہوتا ہے جس کا قطر ~ 6 Å ہوتا ہے۔ مربوط پانی کے مالیکیولز کو آسانی سے ہٹا دیا جاتا ہے، جس سے کھلا Cu (II) سائٹس رہ جاتے ہیں۔ کاسکل اور ساتھی کارکنوں نے دکھایا کہ یہ لیوس ایسڈ سائٹس بینزالڈیہائیڈ یا ایسیٹون کے سائانوسیلیلیشن کو متحرک کر سکتی ہیں۔ HKUST-1 کا غیر آبی ورژن ایک تیزاب اتپریرک ہے۔ برونسٹڈ بمقابلہ لیوس ایسڈ-اتپریرک راستوں کے مقابلے میں، مصنوعات کی انتخاب تین رد عمل کے لیے مخصوص ہے: α-پینین آکسائڈ کی آئسومیرائزیشن، سائٹرونیلل کی سائیکلائزیشن، اور α-برومواسیٹلز کی دوبارہ ترتیب، جس سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ درحقیقت [Cu3 (btc) 2] بنیادی طور پر لیوس ایسڈ اتپریرک کے طور پر کام کرتا ہے۔ اتپریرک رد عمل کی مصنوعات کے انتخاب اور پیداوار (مثال کے طور پر۔ سائکلوپروپینشن) کو عیب دار سائٹس، جیسے کہ Cu (I) یا لنکروں کی نامکمل ڈیپروٹونیٹڈ کاربوکسلک ایسڈ موٹیز سے بھی متاثر دکھایا گیا ہے۔ ایم آئی ایل-101، ایک بڑی کیویٹی ایم او ایف جس کا فارمولا [سی آر 3 ایف (ایچ 2 او) 2 او (بی ڈی سی) 3] ہے، ایک سائانوسیلیلیشن اتپریرک ہے۔ ایم آئی ایل-101 میں مربوط پانی کے مالیکیولز کو آسانی سے ہٹایا جاتا ہے تاکہ سی آر (III) سائٹس کو بے نقاب کیا جا سکے۔ جیسا کہ کوئی توقع کر سکتا ہے، سی آر (III) بمقابلہ سی یو (II) کی زیادہ لیوس تیزابیت کو دیکھتے ہوئے، ایم آئی ایل-101 ایلڈیہائڈز کے سائانوسیلیلیشن کے لیے ایک اتپریرک کے طور پر ایچ کے یو ایس ٹی-1 کے مقابلے میں بہت زیادہ فعال ہے۔ مزید برآں، کاسکل گروپ نے مشاہدہ کیا کہ MIL-101 کے اتپریرک مقامات، HKUST-1 کے برعکس، بینزالڈیہائیڈ کے ذریعے ناپسندیدہ کمی سے محفوظ ہیں۔ خوشبودار الڈیہائڈز کا لیوس ایسڈ اتپریرک سائانوسیلیلیشن بھی لانگ اور ساتھی کارکنوں نے فارمولہ Mn3 [(Mn4Cl) 3BTT8 (CH3OH) 10] کے ایم او ایف کا استعمال کرتے ہوئے کیا ہے۔ یہ مواد تین جہتی سوراخ کی ساخت پر مشتمل ہے، جس میں سوراخ کا قطر 10 Å کے برابر ہے۔ اصولی طور پر، دو قسم کے ایم این (II) سائٹس میں سے کوئی بھی ایک اتپریرک کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ اس اتپریرک کی قابل ذکر خصوصیات اعلی تبدیلی کی پیداوار (چھوٹے سبسٹریٹس کے لیے) اور اچھی سبسٹریٹ سائز کی انتخاب ہے، جو چینللوکلائزڈ اتپریرک کے مطابق ہے۔ جکڑے ہوئے اتپریرک ایم او ایف جکڑے ہوئے نقطہ نظر زیولائٹ-جکڑے ہوئے فی (پورفیرن) کے ساتھ ساتھ ایم این (پورفیرن) نظاموں کے ذریعہ آکسیڈیٹیو اتپریرک کے پہلے مطالعات سے موازنہ کرنے کی دعوت دیتا ہے۔ زیولائٹ کے مطالعے میں عام طور پر آکسیڈینٹ کے طور پر ٹی پی ایچ پی کے بجائے آیوڈوسیل بینزین (پی آئی او) کا استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ فرق ممکنہ طور پر میکانکی طور پر اہم ہے، اس طرح موازنہ پیچیدہ ہوتا ہے۔ مختصر طور پر، فائی او ایک واحد آکسیجن ایٹم ڈونر ہے، جبکہ ٹی بی ایچ پی زیادہ پیچیدہ رویے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ اس کے علاوہ، ایم او ایف پر مبنی نظام کے لیے، یہ قابل فہم ہے کہ آکسیکرن مینگنیز آکسو انٹرمیڈیٹ کے ساتھ ساتھ مینگنیز سے شروع کردہ ریڈیکل چین ری ایکشن پاتھ وے سے آکسیجن کی منتقلی دونوں کے ذریعے آگے بڑھتا ہے۔ میکانزم سے قطع نظر، یہ نقطہ نظر الگ تھلگ کرنے اور اس طرح پورفیرنز کو آکسیو بریجڈ ڈائمر کی تشکیل اور آکسیڈیٹیو انحطاط دونوں کے خلاف مستحکم کرنے کے لیے ایک امید افزا ہے۔ دھات سے پاک نامیاتی گہا میں ترمیم کرنے والے ایم او ایف پر مبنی اتپریرک کی زیادہ تر مثالیں دھات کے آئنوں یا ایٹموں کو فعال مقامات کے طور پر استعمال کرتی ہیں۔ چند مستثنیات میں دو نکل اور دو تانبے پر مشتمل ایم او ایف ہیں جن کی ترکیب روسینسکی اور ساتھی کارکنوں نے کی ہے۔ یہ مرکبات امینو ایسڈ (ایل-یا ڈی-ایسپرٹیٹ) کو ڈائپریڈائلز کے ساتھ مل کر اسٹرٹس کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ کوآرڈینیشن کیمسٹری ایسی ہوتی ہے کہ ایسپرٹیٹ کے امین گروپ کو اضافی ایچ سی ایل کے ذریعے پروٹونیٹ نہیں کیا جا سکتا، لیکن ایسپرٹیٹ کاربوکسیلیٹس میں سے ایک کر سکتا ہے۔ اس طرح، فریم ورک میں شامل امینو ایسڈ ایک ایسی شکل میں موجود ہو سکتا ہے جو مفت امینو ایسڈ کے لیے قابل رسائی نہیں ہے۔ اگرچہ نکل پر مبنی مرکبات معمولی طور پر سوراخ دار ہوتے ہیں، چھوٹے چینل طول و عرض کی وجہ سے، تانبے کے ورژن واضح طور پر سوراخ دار ہوتے ہیں۔ روزسینسکی گروپ نے دکھایا کہ کاربوکسلک ایسڈ برونسٹڈ تیزابیت کے اتپریرک کے طور پر برتاؤ کرتے ہیں، (تانبے کے معاملات میں) 65 ٪ تک کی پیداوار پر ایک چھوٹے، گہا تک رسائی کے قابل ایپوکسائڈ کے رنگ کھولنے والے میتھانولیسس کو آسان بناتے ہیں۔ تاہم اعلی یکساں اتپریرک موجود ہیں۔ کتاگاوا اور ساتھی کارکنوں نے ایک اتپریرک ایم او ایف کی ترکیب کی اطلاع دی ہے جس کا فارمولا [سی ڈی (4-بی ٹی اے پی اے) 2 (این او 3) 2] ہے۔ ایم او ایف سہ جہتی ہے، جو نیٹ ورک کی ایک جیسی جوڑی پر مشتمل ہے، پھر بھی اب بھی سالماتی جہتوں کے سوراخوں کی خصوصیت رکھتا ہے۔ نوڈس واحد کیڈیمیم آئنوں پر مشتمل ہوتے ہیں، جو پیریڈائل نائٹروجن کے ذریعہ آکٹھیڈرل طور پر جڑے ہوتے ہیں۔ اتپریرک کے نقطہ نظر سے، تاہم، اس مواد کی سب سے دلچسپ خصوصیت مہمان قابل رسائی ایمائڈ افعال کی موجودگی ہے۔ ایمائڈز مالونونیٹریل کے ساتھ بینزالڈیہائیڈ کے نووینجیل کنڈینسیشن کو بیس-اتپریرک کرنے کی صلاحیت رکھتے ہیں۔ تاہم، بڑے نائٹریلز کے ساتھ تعاملات صرف معمولی طور پر تیز ہوتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ اتپریرک بنیادی طور پر مواد کے چینلز کے اندر ہوتا ہے نہ کہ اس کے بیرونی حصے پر۔ ایک قابل ذکر دریافت یکساں محلول میں فری اسٹرٹ کی طرف سے اتپریرک کی کمی ہے، واضح طور پر بی پی ٹی ڈی اے مالیکیولز کے درمیان بین سالماتی ایچ-بانڈنگ کی وجہ سے۔ اس طرح، ایم او ایف فن تعمیر اتپریرک سرگرمی کو ظاہر کرتا ہے جس کا دوسری صورت میں سامنا نہیں ہوا۔ ایک دلچسپ متبادل نقطہ نظر میں، فیری اور ساتھی کارکن کئی ایتھلینڈیمین مالیکیولز میں سے ہر ایک کے دو دستیاب نائٹروجن ایٹموں میں سے ایک کے سی آر (III) کوآرڈینیشن کے ذریعے ایم آئی ایل-101 کے اندرونی حصے میں ترمیم کرنے میں کامیاب رہے۔ ایتھلینڈیمینز کے آزاد غیر مربوط سروں کو پھر برونسٹڈ بنیادی اتپریرک کے طور پر استعمال کیا گیا، ایک بار پھر نائٹریلز کے ساتھ بینزالڈیہائیڈ کے نووینجیل سنکشیپن کے لیے۔ تیسرا نقطہ نظر کم کمون اور ساتھی کارکنوں نے بیان کیا ہے۔ ٹارٹارک ایسڈ کے پیریڈائن فنکشنلائزڈ مشتق اور زیڈ این (II) ماخذ کا استعمال کرتے ہوئے وہ پوسٹ-1 نامی 2 ڈی ایم او ایف کی ترکیب کرنے میں کامیاب ہوئے۔ پوسٹ-1 میں 1 ڈی چینل ہوتے ہیں جن کے کراس سیکشنز کی وضاحت چھ ٹرائنوکلیئر زنک کلسٹرز اور چھ اسٹرٹس کے ذریعے کی جاتی ہے۔ جبکہ چھ میں سے تین پائریڈائنز زنک آئنوں کے ذریعے مربوط ہوتے ہیں، باقی تین پروٹون شدہ ہوتے ہیں اور چینل کے اندرونی حصے کی طرف جاتے ہیں۔ جب غیر جانبدار کیا جاتا ہے تو، غیر مربوط پائریڈیل گروپس ممکنہ طور پر ری ایکٹینٹ الکحل کے ڈیپروٹونیشن کو آسان بنا کر، ٹرانس ایسٹریفیکیشن رد عمل کو متحرک کرتے پائے جاتے ہیں۔ جب بڑے الکحل استعمال کیے جاتے ہیں تو اہم اتپریرک کی عدم موجودگی سے مضبوطی سے پتہ چلتا ہے کہ اتپریرک ایم او ایف کے چینلز کے اندر ہوتا ہے۔ اتپریرک مقامات کے طور پر اچیرل اتپریرک دھاتیں ایم او ایف ڈھانچے میں دھاتیں اکثر لیوس ایسڈ کے طور پر کام کرتی ہیں۔ ایم او ایف میں موجود دھاتیں اکثر لیبل سالوینٹ مالیکیولز یا کاؤنٹر آئنز کے ساتھ مربوط ہوتی ہیں جنہیں فریم ورک کو چالو کرنے کے بعد ہٹایا جا سکتا ہے۔ اس طرح کے غیر سیر شدہ دھات کے مراکز کی لیوس تیزابیت کی نوعیت بعد میں نامیاتی تبدیلیوں کے لیے مربوط نامیاتی سبسٹریٹس کو متحرک کر سکتی ہے۔ 2004 میں فوجیٹا اور ساتھی کارکنوں کے ذریعہ ایلڈیہائڈز اور امائنز کے سائانوسیلیلیشن میں غیر سیر شدہ دھات کے مراکز کے استعمال کا مظاہرہ کیا گیا۔ انہوں نے ساخت کے ایم او ایف کی اطلاع دی [[Cd (4,4-bpy) 2 (H2O) 2] • (NO3) 2 • 4H2O} جو لکیری بریجنگ لگینڈ 4,4-bipyridine (bpy) کے ساتھ علاج کرکے حاصل کیا گیا تھا۔ اس ایم او ایف میں سی ڈی (II) مراکز میں ایک مسخ شدہ آکٹاڈرل جیومیٹری ہوتی ہے جس میں استوائی پوزیشنوں میں چار پیریڈائن ہوتے ہیں، اور دو جہتی لامحدود نیٹ ورک بنانے کے لیے محوری پوزیشنوں میں پانی کے دو مالیکیول ہوتے ہیں۔ فعال ہونے پر، دھات کے مراکز کو غیر سیر شدہ اور لیوس تیزابیت چھوڑ کر پانی کے دو مالیکیول کو ہٹا دیا گیا۔ دھات کے مرکز کے لیوس تیزابیت کی خصوصیت کا امائن کے سائانوسیلیلیشن رد عمل پر تجربہ کیا گیا جہاں امائن لیوس-ایسڈک دھات کے مرکز سے منسلک ہو جاتا ہے جس کے نتیجے میں امائنز کی الیکٹروفیلسیٹی زیادہ ہوتی ہے۔ امائنز کے سائانوسیلیلیشن کے لیے، زیادہ تر تعاملات 1 گھنٹے کے اندر مکمل ہو گئے تھے جو مقداری پیداوار میں امینونائٹرائلز کے برابر تھے۔ کاسکل اور ساتھی کارکنوں نے متنوع اتپریرک کے طور پر تین جہتی (3D) ایم او ایف میں مربوط طور پر غیر سیر شدہ دھاتوں کے ساتھ اسی طرح کے سائانوسیلیلیشن رد عمل انجام دیے۔ اس مطالعے میں استعمال ہونے والا 3D فریم ورک [Cu3 (btc) 2 (H2O) 3] (btc: بینزین-1,3,5-tricarboxylate) (HKUST-1) سب سے پہلے ولیمز اور دیگر نے رپورٹ کیا تھا۔ [Cu3 (btc) 2 (H2O) 3] کا کھلا فریم ورک ڈائمرک کپریک ٹیٹراکاربوکسیلیٹ یونٹس (پیڈل وہیلز) سے بنایا گیا ہے جس میں ایکوا مالیکیول محوری پوزیشنوں اور btc بریجنگ لگینڈز کے ساتھ ہم آہنگ ہوتے ہیں۔ محوری پوزیشنوں سے پانی کے دو مالیکیولز کو ہٹانے کے بعد پیدا ہونے والے فریم ورک میں سوراخ دار چینل ہوتا ہے۔ یہ فعال ایم او ایف 293 کے پر بہت کم تبدیلی (24 گھنٹے میں <5 فیصد) کے ساتھ بینزالڈیہائیڈس کے ٹرائی میتھائلسائنوسلیلیشن کو متحرک کرتا ہے۔ جیسے ہی رد عمل کا درجہ حرارت 313 کے تک بڑھایا گیا، 72 گھنٹے کے بعد 89 فیصد کی سلیکٹیویٹی کے ساتھ 57 فیصد کی اچھی تبدیلی حاصل کی گئی۔ اس کے مقابلے میں، اسی حالات میں پس منظر کے رد عمل (ایم او ایف کے بغیر) کے لیے 10 فیصد سے بھی کم تبدیلی مشاہدہ کی گئی۔ لیکن یہ حکمت عملی کچھ مسائل سے دوچار ہے جیسے 1) ایلڈیہائڈز کے ذریعے سی یو (II) سے سی یو (I) میں کمی کی وجہ سے رد عمل کے درجہ حرارت میں اضافے کے ساتھ فریم ورک کا سڑنا ؛ 2) مضبوط سالوینٹ کی روک تھام کا اثر ؛ الیکٹران عطیہ کرنے والے سالوینٹس جیسے ٹی ایچ ایف نے سی یو (II) سائٹس کے ساتھ ہم آہنگی کے لیے ایلڈیہائڈز کے ساتھ مقابلہ کیا، اور ان سالوینٹس میں کوئی سائانوسیلیلیشن پروڈکٹ نہیں دیکھا گیا ؛ 3) کچھ نامیاتی سالوینٹس میں فریم ورک کا عدم استحکام۔ کئی دیگر گروہوں نے بھی ایم او ایف میں دھات کے مراکز کو اتپریرک کے طور پر استعمال کرنے کی اطلاع دی ہے۔ ایک بار پھر، کچھ دھاتوں اور دھات کے کلسٹروں کی الیکٹران کی کمی کی نوعیت نتیجے میں ایم او ایف کو موثر آکسیکرن اتپریرک بناتی ہے۔ موری اور ساتھی کارکنوں نے کیو 2 پیڈل وہیل یونٹس کے ساتھ ایم او ایف کو الکحل کے آکسیکرن کے لیے متنوع اتپریرک کے طور پر رپورٹ کیا۔ نتیجے میں ایم او ایف کی اتپریرک سرگرمی کی جانچ آکسیڈینٹ کے طور پر ایچ 2 او 2 کے ساتھ الکحل آکسیکرن کرکے کی گئی۔ اس نے اعلی انتخاب کے ساتھ پرائمری الکحل، سیکنڈری الکحل اور بینزائل الکحل کے آکسیکرن کو بھی متحرک کیا۔ ہل اور دیگر۔ وینیڈیم-آکسو کلسٹر V6O13 بلڈنگ یونٹس پر مبنی ایم او ایف کا استعمال کرتے ہوئے تھیو ایتھروں کے سلفوکسائڈیشن کا مظاہرہ کیا ہے۔ اتپریرک سائٹس کے طور پر فنکشنل لنکرز فنکشنل لنکرز کو اتپریرک سائٹس کے طور پر بھی استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایک 3D ایم او ایف {[سی ڈی (4-بی ٹی اے پی اے) 2 (این او 3) 2] 6 ایچ 2 او 2 ڈی ایم ایف} (4-بی ٹی اے پی اے = 1,3,5-بینزین ٹرائکاربکسیلک ایسڈ ٹرس [این-(4-پیریڈائل) ایمائڈ]، ڈی ایم ایف = این، این-ڈائیمیتھلفارمائڈ) ٹرائڈینٹیٹ ایمائڈ لنکرز اور کیڈیمیم نمک کے ذریعہ بنایا گیا نووینگل سنکشیپن رد عمل کو متحرک کرتا ہے۔ لگینڈ 4-بی ٹی اے پی اے پر پیریڈائن گروپ آکٹاڈرل کیڈیمیم مراکز کے پابند لگینڈ کے طور پر کام کرتے ہیں، جبکہ ایمائڈ گروپ آنے والے سبسٹریٹس کے ساتھ تعامل کے لیے فعالیت فراہم کر سکتے ہیں۔ خاص طور پر، امیڈ گروپ کا-NH حصہ الیکٹران قبولیت کے طور پر کام کر سکتا ہے جبکہ C = O گروپ بعد کے رد عمل کے لیے نامیاتی سبسٹریٹس کو چالو کرنے کے لیے الیکٹران ڈونر کے طور پر کام کر سکتا ہے۔ فیری اور دیگر۔ ایک مضبوط اور انتہائی سوراخ دار ایم او ایف [سی آر 3 (ایم یو 3-او) ایف (ایچ 2 او) 2 (بی ڈی سی) 3] (بی ڈی سی: بینزین-1,4-ڈائیکاربوکسیلیٹ) کی اطلاع دی جہاں غیر سیر شدہ سی آر (III) مراکز کو اتپریرک سائٹس کے طور پر براہ راست استعمال کرنے کے بجائے، مصنفین نے ایتھائلینیڈیمین (ای ڈی) کو سی آر (III) سائٹس پر پیوند کیا۔ ای ڈی کے غیر مربوط سرے بنیادی اتپریرک مقامات کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔ ای ڈی سے تیار کردہ ایم او ایف کی نووینجیل کنڈینسیشن رد عمل کے لیے تفتیش کی گئی۔ غیر علاج شدہ فریم ورک (98 ٪ بمقابلہ 36 ٪) کے مقابلے میں ای ڈی سے تیار کردہ ایم او ایف کے لیے تبدیلی میں نمایاں اضافہ دیکھا گیا۔ اتپریرک سائٹ پیدا کرنے کے لیے لنکر ترمیم کی ایک اور مثال ڈائولز کے اتپریرک آکسیکرن کے لیے آئیوڈو فنکشنلائزڈ معروف آل پر مبنی ایم او ایف (ایم آئی ایل-53 اور ڈی یو ٹی-5) اور زیڈ آر پر مبنی ایم او ایف (یو آئی او-66 اور یو آئی او-67) ہیں۔ اتپریرک طور پر فعال عمدہ دھات کے نینو پارٹیکلز کا انٹریپمنٹ اتپریرک طور پر فعال عمدہ دھاتوں کا انٹریپمنٹ فنکشنل گروپوں پر ایم او ایف پر غیر سیر شدہ دھات کی جگہ پر گرافٹ کرکے کیا جا سکتا ہے۔ ایتھلینڈیامین (ای ڈی) کو سی آر دھات کی جگہوں پر گرافٹ کیا گیا ہے اور پی ڈی جیسی عمدہ دھاتوں کو سمیٹنے کے لیے اس میں مزید ترمیم کی جا سکتی ہے۔ پھنسے ہوئے پی ڈی میں ہیک رد عمل میں پی ڈی/سی کی طرح اتپریرک سرگرمی ہوتی ہے۔ ایم او ایف-5 فریم ورک میں پھنس جانے پر روتھینیئم نینو پارٹیکلز میں متعدد رد عمل میں اتپریرک سرگرمی ہوتی ہے۔ یہ آر یو-اینکیپسولڈ ایم او ایف بینزائل الکحل کے آکسیکرن کو بینزالڈیہائیڈ میں اتپریرک کرتا ہے، حالانکہ ایم او ایف کا انحطاط ہوتا ہے۔ اسی اتپریرک کا استعمال بینزین سے سائکلوہیکسن میں ہائیڈروجنائزیشن میں کیا گیا تھا۔ ایک اور مثال میں، عیب دار HKUST-1 فریم ورک کے اندر سرایت شدہ Pd نینو پارٹیکلز ٹیون ایبل لیوس بنیادی سائٹس کی نسل کو قابل بناتے ہیں۔ لہذا، یہ ملٹی فنکشنل پی ڈی/ایم او ایف مرکب مرحلہ وار بینزائل الکحل آکسیکرن اور نووینجیل کنڈینسیشن انجام دینے کے قابل ہے۔ سائز کی انتخابی ایم او ایف کے ساتھ رد عمل میزبان اپنے سوراخوں کے سائز اور شکل کی مطابقت کی وجہ سے فوٹو کیمیکل اور پولیمرائزیشن دونوں رد عمل کے لیے مفید ثابت ہو سکتے ہیں۔ ایک 3D MOF {[Co (bpdc) 3 (bpy)] 4DMF • H2O} (bpdc: biphenyldicarboxylate، bpy: 4,4-bipyridine) کو Li اور ساتھی کارکنوں نے ترکیب کیا تھا۔ او-میتھائل ڈبینزائل کیٹون (او-می ڈی بی کے) کی اس ایم او ایف فوٹو کیمسٹری کا استعمال کرتے ہوئے بڑے پیمانے پر مطالعہ کیا گیا۔ اس مالیکیول میں مختلف قسم کے فوٹو کیمیکل رد عمل کی خصوصیات پائی گئیں جن میں سائکلوپینٹینول کی پیداوار بھی شامل ہے۔ ایم او ایف چینلز کی محدود جگہ میں پولیمرائزیشن کا مطالعہ کرنے کے لیے ایم او ایف کا استعمال کیا گیا ہے۔ محدود جگہ میں پولیمرائزیشن کے رد عمل میں کھلی جگہ میں پولیمرائزیشن سے مختلف خصوصیات ہو سکتی ہیں۔ سٹائرین، ڈیوینیل بینزین، متبادل ایسیٹیلینز، میتھائل میتھاکریلیٹ، اور وینائل ایسیٹیٹ سب کا مطالعہ کٹاگاوا اور ساتھی کارکنوں نے ریڈیکل پولیمرائزیشن کے لیے ممکنہ فعال مونومرز کے طور پر کیا ہے۔ مختلف لنکر سائز کی وجہ سے ایم او ایف چینل کا سائز تقریبا 25 اور 100 Å2 کی ترتیب پر ٹیون ایبل ہو سکتا ہے۔ چینلز کو پھیلاؤ ریڈیکلز کو مستحکم کرنے اور ریڈیکل پولیمرائزیشن سائٹس کے طور پر استعمال ہونے پر اختتامی رد عمل کو دبانے کے لیے دکھایا گیا تھا۔ غیر متناسب اتپریرک ہوموکائرل ایم او ایف کی تعمیر کے لیے کئی حکمت عملی موجود ہیں۔ اچائرل لنکر لگینڈس سے سیلف ریزولوشن کے ذریعے ہوموکائرل ایم او ایف کی کرسٹلائزیشن اس طرح کے مقصد کو حاصل کرنے کا ایک طریقہ ہے۔ تاہم، نتیجے میں آنے والے بلک نمونوں میں اینانٹیومورف دونوں ہوتے ہیں اور یہ ریسیمک ہوتے ہیں۔ آویاما اور ساتھی کارکنوں نے کرسٹل کی نشوونما کے عمل میں نیوکلیئشن کو احتیاط سے کنٹرول کرکے اچائرل لگینڈس سے بلک میں ہوموکائرل ایم او ایف کامیابی کے ساتھ حاصل کیے۔ زینگ اور ساتھی کارکنوں نے کرسٹل کے اینانٹیومیرک جوڑوں کی تشکیل کے شماریاتی اتار چڑھاؤ کو کیمیائی طور پر ہیرا پھیری کرکے اچیرل لگینڈس سے ہوموچیرل ایم او ایف کی ترکیب کی اطلاع دی۔ چیرل اثرات کے تحت ایم او ایف کرسٹل کو بڑھانا اچیرل لنکر لگینڈز کا استعمال کرتے ہوئے ہوموچیرل ایم او ایف حاصل کرنے کا ایک اور طریقہ ہے۔ روزسینسکی اور ساتھی کارکنوں نے کرسٹل کی نشوونما کے دوران ہیلیسیس کی دستکاری کو کنٹرول کرکے ہوموچیرل ایم او ایف کی تشکیل کی ہدایت کے لیے ایک چیرل کولیگنڈ متعارف کرایا ہے۔ مورس اور ساتھی کارکنوں نے ایم او ایف کی ترکیب کے لیے رد عمل کے ذرائع کے طور پر چیرل کیٹیشن کے ساتھ آئنک مائع کا استعمال کیا، اور ہوموکائرل ایم او ایف حاصل کیے۔ تاہم، ہوموکائرل ایم او ایف کی ترکیب کے لیے سب سے سیدھی اور عقلی حکمت عملی یہ ہے کہ ان کی تعمیر کے لیے آسانی سے دستیاب چیرل لنکر لگینڈ کا استعمال کیا جائے۔ دلچسپ فعالیتوں اور ریجینٹ قابل رسائی چینلز کے ساتھ ہوموکائرل ایم او ایف کو لن اور ساتھی کارکنوں نے 2,2-بی آئی ایس (ڈفینیل فاسفینو)-1,1-بینافتھائل (بی آئی این اے پی) اور 1,1-بی-2,2-نیفتھول (بی آئی این او ایل) کو چیرل لگینڈ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے بنایا ہے۔ یہ لگینڈ اینانٹیوسلیکٹیویٹی کو بڑھانے کے لیے اتپریرک طور پر فعال دھات کی جگہوں کے ساتھ ہم آہنگی کر سکتے ہیں۔ مختلف قسم کے منسلک گروپوں جیسے پیریڈائن، فاسفونک ایسڈ، اور کاربوکسلک ایسڈ کو منتخب طور پر 1,1 '-بینافتھائل موئٹی کی 3,3,4,4، اور 6,6 پوزیشنوں میں متعارف کرایا جا سکتا ہے۔ مزید برآں، لنکر لگینڈ کی لمبائی کو تبدیل کرکے ایم او ایف کی سوراخ اور فریم ورک کی ساخت کو منتخب طور پر ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ ہوموکائرل ایم او ایف کی پوسٹ موڈیفیکیشن لن اور ساتھی کارکنوں نے دکھایا ہے کہ ایم او ایف کی پوسٹ موڈیفیکیشن کو اتپریرک کے طور پر استعمال کرنے کے لیے اینانٹیوسلیکٹو ہوموکائرل ایم او ایف تیار کرنے کے لیے حاصل کیا جا سکتا ہے۔ لن کے ذریعہ ترکیب کردہ نتیجے میں 3D ہوموکائرل ایم او ایف [[Cd3 (L) 3Cl6] • 4DMF • 6MeOH • 3H2O} (L = (R)-6,6 '-ڈائکلورو-2,2'-ڈائی ہائیڈروکسیل-1,1 '-بینافتھائل-بائیپیریڈائن) کو ڈائیتھائل زنک کے اضافے کے رد عمل کے لیے یکساں اتپریرک کارکردگی کا مظاہرہ کیا گیا جب کہ ٹی آئی (او آئی پی آر) 4 کے ذریعے گرافٹڈ ٹی آئی-بینولیٹ پرجاتیوں کو پیدا کرنے کے لیے پہلے سے علاج کیا گیا تھا۔ ایم او ایف کی اتپریرک سرگرمی فریم ورک کے ڈھانچے کے لحاظ سے مختلف ہو سکتی ہے۔ لن اور دیگر نے پایا کہ ایک ہی مواد سے ترکیب شدہ ایم او ایف میں موجود فریم ورک ڈھانچے کے لحاظ سے بہت مختلف اتپریرک سرگرمیاں ہوسکتی ہیں۔ بلڈنگ بلاکس کے طور پر پری کیٹالسٹس کے ساتھ ہوموکائرل ایم او ایف اتپریرک طور پر فعال ہوموکائرل ایم او ایف کی تعمیر کا ایک اور طریقہ یہ ہے کہ چیرل میٹل کمپلیکس کو شامل کیا جائے جو یا تو فعال اتپریرک ہیں یا براہ راست فریم ورک ڈھانچے میں پری کیٹالسٹس ہیں۔ مثال کے طور پر، ہپ اور ساتھی کارکنوں نے ایک چیرل لگینڈ اور بی پی ڈی سی (بی پی ڈی سی: بیفینیلڈیکاربوکسیلیٹ) کو جوڑ دیا ہے اور دو گنا انٹرپینٹریٹنگ تھری ڈی نیٹ ورک حاصل کیے ہیں۔ فریم ورک میں چیرل لگینڈ کی واقفیت تمام ایم این (III) سائٹس کو چینلز کے ذریعے قابل رسائی بناتی ہے۔ نتیجے میں کھلے فریم ورک نے غیر متناسب اولیفن ایپوکسائڈیشن رد عمل کی طرف اتپریرک سرگرمی ظاہر کی۔ رد عمل کے دوران اتپریرک کی سرگرمی میں کوئی نمایاں کمی نہیں دیکھی گئی اور اتپریرک کو کئی بار ری سائیکل اور دوبارہ استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لن اور ساتھی کارکنوں نے زرکونیم فاسفونٹ سے ماخوذ آر یو-بیناپ سسٹمز کی اطلاع دی ہے۔ زرکونیم فاسفونیٹ پر مبنی چیرل سوراخ دار ہائبرڈ مواد جس میں آر یو (بی آئی این اے پی) (ڈائمین) سی ایل 2 پری کیٹالسٹس ہوتے ہیں، خوشبودار کیٹونز کی غیر متناسب ہائیڈروجنشن میں بہترین اینانٹیوسلیکٹیویٹی (99.2% ای ای تک) ظاہر کرتے ہیں۔ بائیومیمیٹک ڈیزائن اور فوٹو کیٹالیسس کچھ ایم او ایف مواد انزائموں سے ملتے جلتے ہو سکتے ہیں جب وہ الگ تھلگ کثیر جوہری مقامات، متحرک میزبان مہمان ردعمل، اور ہائیڈروفوبک گہا کے ماحول کو یکجا کرتے ہیں جو ایک انزائم کی خصوصیات ہیں۔ حیاتیاتی نظاموں میں دو دھاتی آئنوں پر مشتمل کوآپریٹو اتپریرک کی کچھ معروف مثالوں میں شامل ہیں: میتھین مونو آکسیجنیز میں ڈائرون سائٹس، سائٹوکروم سی آکسیڈیز میں ڈائکوپر، اور ٹرائکوپر آکسیڈیز جو 0 ڈی کوآرڈینیشن پولیمر میں پائے جانے والے کثیر جوہری کلسٹرز کے ساتھ مشابہت رکھتے ہیں، جیسے کہ HKUST-1 میں MOP-1 اور [Cu3 (btc) 2] (btc = benzene-1,3,5-tricarboxylate) میں پائے جانے والے بائنیوکلیئر Cu2 پیڈل وہیل یونٹس یا ٹرائنیوکلیئر یونٹس جیسے کہ MIL-88 میں {}، اور IRMOP-51۔ اس طرح، 0 ڈی ایم او ایف میں قابل رسائی بائیومیمیٹک اتپریرک مراکز ہوتے ہیں۔ انزیمیٹک نظاموں میں، پروٹین کی اکائیاں "مالیکیولر ریکگنیشن"، مخصوص سبسٹریٹس کے لیے اعلی وابستگی ظاہر کرتی ہیں۔ ایسا لگتا ہے کہ زیولائٹس میں سالماتی شناخت کے اثرات سخت زیولائٹ ڈھانچے کے ذریعہ محدود ہیں۔ اس کے برعکس، متحرک خصوصیات اور مہمان شکل کا ردعمل ایم او ایف کو انزائموں سے زیادہ ملتا جلتا بناتا ہے۔ درحقیقت، بہت سے ہائبرڈ فریم ورک نامیاتی حصوں پر مشتمل ہوتے ہیں جو محرکات کے نتیجے میں گھوم سکتے ہیں، جیسے روشنی اور گرمی۔ ایم او ایف ڈھانچوں میں سوراخ دار چینلز کو فوٹو کیٹالیسس سائٹس کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ فوٹو کیٹالیسس میں، مونو نیوکلیئر کمپلیکس کا استعمال عام طور پر محدود ہوتا ہے یا تو اس وجہ سے کہ وہ صرف سنگل الیکٹران عمل سے گزرتے ہیں یا اعلی توانائی کی تابکاری کی ضرورت سے۔ اس صورت میں، بائنوکلیئر نظاموں میں فوٹو کیٹالسٹس کی نشوونما کے لیے متعدد پرکشش خصوصیات ہیں۔ 0 ڈی ایم او ایف ڈھانچوں کے لیے، پولیکیشنک نوڈس سیمی کنڈکٹر کوانٹم ڈاٹس کے طور پر کام کر سکتے ہیں جنہیں فوٹون اینٹینا کے طور پر کام کرنے والے لنکرز کے ساتھ فوٹوسٹیمولی پر چالو کیا جا سکتا ہے۔ نظریاتی حسابات سے پتہ چلتا ہے کہ ایم او ایف سیمی کنڈکٹر یا موصلیت ہیں جن میں 1 اور 5.5 ای وی کے درمیان بینڈ کے فرق ہوتے ہیں جنہیں لگینڈ میں کنجگیشن کی ڈگری کو تبدیل کر کے تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ تجرباتی نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ آئی آر ایم او ایف قسم کے نمونوں کے بینڈ گیپ کو لنکر کی فعالیت کو تبدیل کرکے ٹیون کیا جا سکتا ہے۔ اینٹی سوزش تھراپی کے لیے ایک مربوط ایم او ایف نینوزیم تیار کیا گیا تھا۔ میکانی خصوصیات صنعت میں ایم او ایف کو نافذ کرنے کے لیے میکانی خصوصیات کی مکمل تفہیم کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ زیادہ تر پروسیسنگ تکنیک (جیسے۔ اخراج اور پیلٹائزیشن) ایم او ایف کو کافی مکینیکل کمپریسیو تناؤ سے بے نقاب کرتے ہیں۔ سوراخ دار ڈھانچوں کا مکینیکل ردعمل دلچسپی کا باعث ہے کیونکہ یہ ڈھانچے اعلی دباؤ کے لیے غیر معمولی ردعمل ظاہر کر سکتے ہیں۔ اگرچہ زیولائٹس (مائکروپورس، ایلومینیمسیلیکیٹ معدنیات) ایم او ایف کے مکینیکل ردعمل کے بارے میں کچھ بصیرت دے سکتے ہیں، لیکن زیولائٹس کے برخلاف نامیاتی لنکرز کی موجودگی نئے مکینیکل ردعمل پیدا کرتی ہے۔ ایم او ایف ساختی طور پر بہت متنوع ہوتے ہیں جس کا مطلب ہے کہ ان کی تمام مکینیکل خصوصیات کی درجہ بندی کرنا مشکل ہے۔ مزید برآں، ایم او ایف میں بیچ سے بیچ اور انتہائی تجرباتی حالات (ڈائمنڈ اینول سیلز) میں تغیر کا مطلب یہ ہے کہ لوڈنگ کے مکینیکل ردعمل کا تجرباتی تعین محدود ہے، تاہم ساخت اور جائیداد کے تعلقات کا تعین کرنے کے لیے بہت سے کمپیوٹیشنل ماڈل بنائے گئے ہیں۔ جن اہم ایم او ایف سسٹمز کی کھوج کی گئی ہے ان میں زیولیٹک امیڈازولیٹ فریم ورک (زیڈ آئی ایف)، کاربوکسیلیٹ ایم او ایف، زرکونیم پر مبنی ایم او ایف شامل ہیں۔ عام طور پر، ایم او ایف کمپریسیو لوڈنگ کے تحت تین عمل سے گزرتے ہیں (جو پروسیسنگ کے تناظر میں متعلقہ ہے): امورفیزیشن، ہائپر فلنگ، اور/یا دباؤ سے متاثر مرحلے کی منتقلی۔ امورفیزیشن کے دوران لنکر بکل جاتے ہیں اور ایم او ایف کے اندر اندرونی سوراخ ٹوٹ جاتا ہے۔ ہائپر فلنگ کے دوران ایم او ایف جسے مائع (عام طور پر سالوینٹ) میں ہائیڈروسٹیٹک طور پر کمپریس کیا جا رہا ہے، لوڈنگ میڈیا کے ساتھ سوراخوں کو بھرنے کی وجہ سے سکڑنے کے بجائے پھیل جائے گا۔ آخر میں، دباؤ سے متاثر مرحلے کی منتقلی ممکن ہے جہاں لوڈنگ کے دوران کرسٹل کی ساخت کو تبدیل کیا جاتا ہے۔ ایم او ایف کا ردعمل بنیادی طور پر لنکر پرجاتیوں اور غیر نامیاتی نوڈس پر منحصر ہے۔ زولائٹک امیڈازولیٹ فریم ورک (ZIFs) زولائٹک امیڈازولیٹ فریم ورک (ZIFs) میں متعدد مختلف مکینیکل مظاہر کا مشاہدہ کیا گیا ہے، جو زولائٹس سے بہت سی مماثلتوں کی وجہ سے مکینیکل خصوصیات کے لیے سب سے زیادہ وسیع پیمانے پر مطالعہ شدہ ایم او ایف ہے۔ زیف خاندان کے لیے عمومی رجحانات ینگ کے ماڈیولس اور زیف کی سختی کا رجحان ہے جو قابل رسائی سوراخ کے حجم میں اضافے کے ساتھ کم ہوتا ہے۔ ZIF-62 سیریز کا بلک ماڈیولی بینزوئیمیڈازولیٹ (bim−) کے ارتکاز میں اضافے کے ساتھ بڑھتا ہے۔ زیڈ آئی ایف-62 کھلے سوراخ (او پی) سے بند سوراخ (سی پی) مرحلے میں مسلسل مرحلے کی منتقلی کو ظاہر کرتا ہے جب بیم-ارتکاز فی فارمولر یونٹ 0.35 سے زیادہ ہوتا ہے۔ ZIF-62-bim0.35 کے قابل رسائی سوراخ کے سائز اور حجم کو مناسب دباؤ لگا کر درست طریقے سے ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ ایک اور مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ سالوینٹ میں ہائیڈروسٹیٹک لوڈنگ کے تحت ZIF-8 مواد سکڑنے کے برخلاف بڑھتا ہے۔ یہ سالوینٹ کے ساتھ اندرونی سوراخوں کی ہائپر فلنگ کا نتیجہ ہے۔ ایک کمپیوٹیشنل مطالعہ سے پتہ چلتا ہے کہ زیڈ آئی ایف-4 اور زیڈ آئی ایف-8 مواد ہائیڈروسٹیٹک لوڈنگ کے تحت مواد کے امورفائزنگ (~ 0.34 جی پی اے پر) کے ساتھ شیر نرم کرنے کے طریقہ کار سے گزرتے ہیں، جبکہ اب بھی 6.5 جی پی اے کی ترتیب پر بلک ماڈیولس رکھتے ہیں۔ مزید برآں، زیڈ آئی ایف-4 اور زیڈ آئی ایف-8 ایم او ایف بہت سے دباؤ پر منحصر مرحلے کی منتقلی کے تابع ہیں۔ کاربوکسیلیٹ پر مبنی ایم او ایف کاربوکسیلیٹ ایم او ایف بہت سی شکلوں میں آتے ہیں اور ان کا وسیع پیمانے پر مطالعہ کیا گیا ہے۔ یہاں، HKUST-1، MOF-5، اور MIL سیریز پر کاربوکسیلیٹ MOF کلاس کی نمائندہ مثالوں کے طور پر تبادلہ خیال کیا گیا ہے۔ HKUST-1 HKUST-1 ایک ڈائمرک کیو-پیڈل وہیل پر مشتمل ہوتا ہے جس میں دو قسم کے سوراخ ہوتے ہیں۔ پیلٹائزیشن کے تحت ایم او ایف جیسے کہ ایچ کے یو ایس ٹی-1 سوراخ کے گرنے کی نمائش کرتے ہیں۔ اگرچہ زیادہ تر کاربوکسیلیٹ ایم او ایف میں منفی تھرمل توسیع ہوتی ہے (وہ گرم کرنے کے دوران گھنے ہو جاتے ہیں)، لیکن یہ پایا گیا کہ لنکروں کی بے ترتیبی سے بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ سختی اور ینگ کا ماڈیولی غیر متوقع طور پر کم ہو جاتا ہے۔ کمپیوٹیشنل طور پر یہ بھی پایا گیا کہ زیادہ میسوپورس ڈھانچے میں بلک ماڈیولس کم ہوتا ہے۔ تاہم، چند بڑے میسوپورس بمقابلہ بہت سے چھوٹے میسوپورس والے نظاموں میں بلک ماڈیولس میں اضافہ دیکھا گیا حالانکہ دونوں سوراخوں کے سائز کی تقسیم میں سوراخوں کا کل حجم ایک جیسا تھا۔ HKUST-1 ہائیڈروسٹیٹک لوڈنگ کے تحت ZIF ڈھانچوں سے ملتا جلتا، "ہائپر فلنگ" رجحان ظاہر کرتا ہے۔ ایم او ایف-5 ایم او ایف-5 میں مجموعی کیوبک ڈھانچے کے ساتھ آکٹاڈرل ترتیب میں ٹیٹرا نیوکلیئر نوڈس ہوتے ہیں۔ ایم او ایف-5 میں کمپریسبلٹی اور ینگ کا ماڈیولس (~ 14.9 جی پی اے) لکڑی کے مقابلے میں ہے، جس کی تصدیق ڈینسٹی فنکشنل تھیوری (ڈی ایف ٹی) اور نینو انڈینٹیشن کے ساتھ کی گئی تھی۔ اگرچہ یہ دکھایا گیا تھا کہ ایم او ایف-5 سالوینٹ کے لوڈنگ میڈیا کے اندر ہائپر فلنگ رجحان کا مظاہرہ کر سکتا ہے، یہ ایم او ایف دباؤ کے لیے بہت حساس ہوتے ہیں اور جب سوراخوں میں کوئی سیال نہیں ہوتا ہے تو 3.5 ایم پی اے کے دباؤ پر امورفیزیشن/دباؤ سے متاثر سوراخ گرنے سے گزرتے ہیں۔ MIL-53 MIL-53 ایم او ایف میں "شراب ریک" کا ڈھانچہ ہوتا ہے۔ لوڈنگ کے لچکدار ہونے کی وجہ سے ینگ کے ماڈیولس میں انیسوٹروپی کے لیے ان ایم او ایف کی کھوج کی گئی ہے، اور لوڈنگ کے دوران شراب ریک کے کھلنے کی صلاحیت کی وجہ سے ایک سمت میں کمپریس کرتے وقت منفی لکیری کمپریسبلٹی کی صلاحیت ہے۔ زرکونیم پر مبنی ایم او ایف زرکونیم پر مبنی ایم او ایف جیسے کہ یو آئی او-66 ایم او ایف کی ایک بہت مضبوط کلاس ہے (مضبوط ہیکسانیوکلیئر زیڈ آر 6 دھاتی نوڈس سے منسوب) جس میں گرمی، سالوینٹس اور دیگر سخت حالات کے خلاف مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے، جو انہیں مکینیکل خصوصیات کے لحاظ سے دلچسپی کا باعث بناتا ہے۔ شیر ماڈیولس اور پیلٹائزیشن کے تعین سے پتہ چلتا ہے کہ یو آئی او-66 ایم او ایف میکانکی طور پر بہت مضبوط ہیں اور زیڈ آئی ایف اور کاربوکسیلیٹ ایم او ایف کے مقابلے میں سوراخ کے گرنے کے لیے زیادہ رواداری رکھتے ہیں۔ اگرچہ یو آئی او-66 ایم او ایف پیلٹائزیشن کے تحت استحکام میں اضافہ ظاہر کرتا ہے، لیکن یو آئی او-66 ایم او ایف غیر نامیاتی نوڈس کو مربوط کرنے والے لنکر کی تباہی کی وجہ سے بال ملنگ کے حالات میں کافی تیزی سے خراب ہو گئے۔ ایپلی کیشنز ہائیڈروجن اسٹوریج مالیکیولر ہائیڈروجن میں کسی بھی ایندھن کی سب سے زیادہ مخصوص توانائی ہوتی ہے۔ تاہم جب تک ہائیڈروجن گیس کو کمپریس نہیں کیا جاتا، اس کی حجم توانائی کی کثافت بہت کم ہوتی ہے، اس لیے ہائیڈروجن کی نقل و حمل اور ذخیرہ کرنے کے لیے توانائی سے بھرپور کمپریشن اور مائع سازی کے عمل کی ضرورت ہوتی ہے۔ لہذا، ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے کے نئے طریقوں کی ترقی جو عملی حجم توانائی کی کثافت کے لیے درکار ہم آہنگ دباؤ کو کم کرتی ہے، تحقیق کا ایک فعال شعبہ ہے۔ ایم او ایف اپنے اعلی مخصوص سطح کے علاقوں اور سطح سے حجم کے تناسب کے ساتھ ساتھ ان کے کیمیائی طور پر ٹیون ایبل ڈھانچے کی وجہ سے جذب ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے مواد کے طور پر توجہ مبذول کراتے ہیں۔ خالی گیس سلنڈر کے مقابلے میں، ایم او ایف سے بھرا ہوا گیس سلنڈر دیئے گئے دباؤ پر زیادہ ہائیڈروجن ذخیرہ کر سکتا ہے کیونکہ ہائیڈروجن کے مالیکیول ایم او ایف کی سطح پر جذب ہو جاتے ہیں۔ مزید برآں، ایم او ایف ڈیڈ حجم سے پاک ہیں، لہذا غیر قابل رسائی حجم کے ذریعہ جگہ کو روکنے کے نتیجے میں اسٹوریج کی صلاحیت میں تقریبا کوئی نقصان نہیں ہوتا ہے۔ نیز، چونکہ ہائیڈروجن کا جذب بنیادی طور پر فزی سورپشن پر مبنی ہوتا ہے، اس لیے بہت سے ایم او ایف میں مکمل طور پر ریورسیبل اپ ٹیک اینڈ ریلیز رویے ہوتے ہیں۔ جذب شدہ ہائیڈروجن کو آزاد کرتے وقت کسی بڑی ایکٹیویشن رکاوٹوں کی ضرورت نہیں ہے۔ ایم او ایف کی ذخیرہ کرنے کی صلاحیت ہائیڈروجن کے مائع مرحلے کی کثافت سے محدود ہوتی ہے کیونکہ ایم او ایف کے ذریعہ فراہم کردہ فوائد صرف اس صورت میں حاصل کیے جا سکتے ہیں جب ہائیڈروجن اپنی گیسی حالت میں ہو۔ گیس کس حد تک ایم او ایف کی سطح پر جذب ہو سکتی ہے اس کا انحصار گیس کے درجہ حرارت اور دباؤ پر ہوتا ہے۔ عام طور پر، کم ہوتے درجہ حرارت اور بڑھتے ہوئے دباؤ کے ساتھ جذب میں اضافہ ہوتا ہے (جب تک کہ زیادہ سے زیادہ حد تک نہ پہنچ جائے، عام طور پر 20-30 بار، جس کے بعد جذب کرنے کی صلاحیت کم ہو جاتی ہے)۔ تاہم، آٹوموٹو فیول سیلز میں ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے استعمال ہونے والے ایم او ایف کو ماحول کے درجہ حرارت اور 1 اور 100 بار کے درمیان دباؤ پر مؤثر طریقے سے کام کرنے کی ضرورت ہے، کیونکہ یہ وہ اقدار ہیں جو آٹوموٹو ایپلی کیشنز کے لیے محفوظ سمجھی جاتی ہیں۔ یو ایس ڈیپارٹمنٹ آف انرجی (ڈی او ای) نے لائٹ ڈیوٹی فیول سیل گاڑیوں کے لیے آن بورڈ ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے سالانہ تکنیکی نظام کے اہداف کی ایک فہرست شائع کی ہے جو میدان میں محققین کی رہنمائی کرتی ہے (2017 تک 5.5 ڈبلیو ٹی ٪/40 جی ایل-1 ؛ 7.5 ڈبلیو ٹی ٪/70 جی ایل-1 حتمی)۔ ان اہداف کو پورا کرنے کی کوشش میں اعلی سوراخ دار اور اعلی سطح کے رقبے والے مواد جیسے ایم او ایف کو ڈیزائن اور ترکیب کیا گیا ہے۔ یہ جذب کرنے والے مواد عام طور پر بڑے HOMO-LUMO فرق اور سالماتی ہائیڈروجن کی کم HOMO توانائی کی سطح کی وجہ سے کیمی جذب کرنے کے بجائے جسمانی جذب کے ذریعے کام کرتے ہیں۔ اس مقصد کے لیے ایک معیار کا مواد ایم او ایف-177 ہے جو 77 کے اور 70 بار پر 32 جی ایل-1 کی حجم کی صلاحیت کے ساتھ 7.5 ڈبلیو ٹی ٪ پر ہائیڈروجن کو ذخیرہ کرنے کے لیے پایا گیا۔ ایم او ایف-177 [Zn4O] 6 + کلسٹرز پر مشتمل ہے جو 1,3,5-بینزینٹریبینزوئٹ نامیاتی لنکرز کے ذریعے آپس میں جڑے ہوئے ہیں اور اس کا پیمائش شدہ بی ای ٹی سطح کا رقبہ 4630 m2 g−1 ہے۔ ایک اور مثالی مواد پی سی این-61 ہے جو ماحولیاتی دباؤ پر 35 بار اور 77 کے اور 2.25 ڈبلیو ٹی ٪ پر 6.24 ڈبلیو ٹی ٪ اور 42.5 جی ایل-1 کا ہائیڈروجن جذب ظاہر کرتا ہے۔ پی سی این-61 [کیو 2] 4 + پیڈل وہیل یونٹس پر مشتمل ہے جو 5,5,5-بینزین-1,3,5-ٹرائلٹرس (1-ایتھینائل-2-اسوفتھالیٹ) نامیاتی لنکرز کے ذریعے جڑے ہوئے ہیں اور اس کا پیمائش شدہ بی ای ٹی سطح کا رقبہ 3000 ایم 2 جی − 1 ہے۔ ایم او ایف کی ان امید افزا مثالوں کے باوجود، عملی ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے سب سے زیادہ کارکردگی کے ساتھ مصنوعی سوراخ دار مواد کی کلاسیں فعال کاربن اور کوولینٹ نامیاتی فریم ورک (سی او ایف) ہیں۔ ڈیزائن کے اصول ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے ایم او ایف کے عملی استعمال کو کئی چیلنجوں کا سامنا کرنا پڑتا ہے۔ کمرے کے درجہ حرارت کے قریب ہائیڈروجن جذب کرنے کے لیے ہائیڈروجن بائنڈنگ توانائی میں کافی اضافہ کرنے کی ضرورت ہوگی۔ ایم او ایف کی کئی کلاسوں کی کھوج کی گئی ہے، جن میں کاربوکسیلیٹ پر مبنی ایم او ایف، ہیٹروسائکلک ایزولیٹ پر مبنی ایم او ایف، میٹل-سائانیڈ ایم او ایف، اور کوولینٹ نامیاتی فریم ورک شامل ہیں۔ کاربوکسیلیٹ پر مبنی ایم او ایف نے اب تک سب سے زیادہ توجہ حاصل کی ہے کیونکہ وہ یا تو تجارتی طور پر دستیاب ہیں یا آسانی سے ترکیب شدہ ہیں، ان میں اعلی تیزابیت (پی کے اے ~ 4) ہے جو سیٹو ڈیپروٹونیشن میں آسانی کی اجازت دیتی ہے، دھات-کاربوکسیلیٹ بانڈ کی تشکیل قابل واپسی ہے، جس سے اچھی طرح سے ترتیب شدہ کرسٹل لائن ایم او ایف کی تشکیل میں آسانی ہوتی ہے، اور کاربوکسیلیٹ گروپوں کی بریجنگ بائیڈینٹیٹ کوآرڈینیشن کی صلاحیت اعلی درجے کے فریم ورک کنیکٹوٹی اور مضبوط دھاتی-لیگنڈ بانڈز کی حمایت کرتی ہے جو سوراخوں سے سالوینٹ کو نکالنے کے لیے درکار شرائط کے تحت ایم او ایف فن تعمیر کو برقرار رکھنے کے لیے ضروری ہیں۔ کاربوکسیلیٹ پر مبنی فریم ورک میں استعمال ہونے والی سب سے عام منتقلی دھاتیں Cu2 + اور Zn2 + ہیں۔ ہلکے مین گروپ دھاتی آئنوں کی بھی کھوج کی گئی ہے۔ بی ای 12 (او ایچ) 12 (بی ٹی بی) 4، پہلا کامیابی سے ترکیب شدہ اور ساختی طور پر نمایاں ایم او ایف جو ہلکے مین گروپ میٹل آئن پر مشتمل ہے، ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے کی اعلی صلاحیت کو ظاہر کرتا ہے، لیکن اسے عملی طور پر استعمال کرنا بہت زہریلا ہے۔ ایم جی 4 (بی ڈی سی) 3 میں میگنیشیم جیسے دیگر ہلکے مرکزی گروپ دھاتی آئنوں پر مشتمل ایم او ایف تیار کرنے کے لیے کافی کوششیں کی جا رہی ہیں۔ مندرجہ ذیل کئی ایم او ایف کی فہرست ہے جو مئی 2012 تک ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے بہترین خصوصیات کے حامل سمجھے جاتے ہیں (ہائیڈروجن اسٹوریج کی صلاحیت میں کمی کی ترتیب میں)۔ اگرچہ بیان کردہ ہر ایم او ایف کے اپنے فوائد ہیں، لیکن ان میں سے کوئی بھی ایم او ایف یو ایس ڈی او ای کے مقرر کردہ تمام معیارات تک نہیں پہنچتا ہے۔ لہذا، ابھی تک یہ معلوم نہیں ہے کہ آیا اونچی سطح کے علاقوں، چھوٹے سوراخوں، یا ڈائی یا ٹرائولینٹ دھاتی کلسٹر والے مواد ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے سب سے زیادہ سازگار ایم او ایف تیار کرتے ہیں۔ ہائیڈروجن اسٹوریج کی صلاحیت پر ساختی اثرات آج تک، کمرے کے درجہ حرارت پر ایم او ایف میں ہائیڈروجن اسٹوریج اسٹوریج کی صلاحیت کو زیادہ سے زیادہ کرنے اور مناسب ڈیزورپشن کی شرحوں کو برقرار رکھنے کے درمیان ایک جنگ ہے، جبکہ ایڈسوربنٹ فریم ورک کی سالمیت کو محفوظ رکھتے ہوئے (مثال کے طور پر۔ سوراخوں کو مکمل طور پر خالی کرنا، ایم او ایف ڈھانچے کو محفوظ رکھنا وغیرہ) کئی چکروں پر۔ ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے ایم او ایف کے ڈیزائن کو کنٹرول کرنے والی دو بڑی حکمت عملی ہیں: 1) مواد کی نظریاتی اسٹوریج کی صلاحیت کو بڑھانا، اور 2) آپریٹنگ حالات کو ماحول کے درجہ حرارت اور دباؤ کے قریب لانا۔ روسیل اور یاگھی نے کچھ ابتدائی کاغذات میں ان سروں کی کئی سمتوں کی نشاندہی کی ہے۔ سطح کا رقبہ ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال ہونے والے ایم او ایف میں عمومی رجحان یہ ہے کہ سطح کا رقبہ جتنا زیادہ ہوگا، ایم او ایف اتنا ہی زیادہ ہائیڈروجن ذخیرہ کر سکتا ہے۔ اعلی سطح کے رقبے والے مواد مائکروپور کے حجم میں اضافہ اور فطری طور پر کم بلک کثافت کی نمائش کرتے ہیں، جس سے زیادہ ہائیڈروجن جذب ہوتا ہے۔ ہائیڈروجن ایڈسورپشن اینتھالپی بھی اہم ہے۔ نظریاتی مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ 22-25 kJ/mol تعاملات کمرے کے درجہ حرارت پر ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے مثالی ہیں، کیونکہ وہ H2 کو جذب کرنے کے لیے کافی مضبوط ہیں، لیکن اتنے کمزور ہیں کہ فوری طور پر خارج ہونے کی اجازت دے سکتے ہیں۔ ہائیڈروجن اور غیر چارج شدہ نامیاتی لنکرز کے درمیان تعامل اتنا مضبوط نہیں ہے، اور اس لیے بے نقاب دھات کے مقامات کے ساتھ ایم او ایف کی ترکیب میں کافی کام ہوا ہے، جس میں ہائیڈروجن 5-10 kJ/mol کی اینتھالپی کے ساتھ جذب ہوتا ہے۔ مصنوعی طور پر، یہ لگینڈوں کا استعمال کرکے حاصل کیا جا سکتا ہے جن کی جیومیٹریز دھات کو مکمل طور پر مربوط ہونے سے روکتی ہیں، ترکیب کے دوران اتار چڑھاؤ والے دھات سے جڑے سالوینٹ مالیکیولز کو ہٹا کر، اور اضافی دھاتی کیٹیشن کے ساتھ پوسٹ سنتھٹک امپریگنشن کے ذریعے۔ اور کھلی دھات کوآرڈینیشن سائٹس کی وجہ سے بائنڈنگ انرجی میں اضافے کی بہترین مثالیں ہیں۔ تاہم، ان کی اعلی دھات-ہائیڈروجن بانڈ ڈس ایسوسی ایشن انرجیز کے نتیجے میں ہائیڈروجن کے ساتھ لوڈ ہونے پر گرمی کی زبردست رہائی ہوتی ہے، جو ایندھن کے خلیوں کے لیے سازگار نہیں ہے۔ لہذا ایم او ایف کو مداری تعاملات سے گریز کرنا چاہیے جو اس طرح کے مضبوط دھاتی-ہائیڈروجن بندھن کا باعث بنتے ہیں اور سادہ چارج سے چلنے والے دو قطبی تعاملات کو استعمال کرتے ہیں، جیسا کہ ایم این 3 [(ایم این 4 سی ایل) 3 (بی ٹی ٹی) 8] 2 میں دکھایا گیا ہے۔ 22-25 kJ/mol کی ایسوسی ایشن انرجی چارج سے چلنے والے دو قطبی تعاملات کی خصوصیت ہے، اور اس لیے چارج شدہ لنکرز اور دھاتوں کے استعمال میں دلچسپی ہے۔ ایم او ایف میں دھاتی ہائیڈروجن بانڈ کی طاقت کم ہو جاتی ہے، شاید چارج کے پھیلاؤ کی وجہ سے، لہذا اس تعامل کو مزید مضبوط کرنے کے لیے 2 + اور 3 + دھاتی آئنوں کا مطالعہ کیا جا رہا ہے۔ اس نقطہ نظر کے ساتھ ایک مسئلہ یہ ہے کہ بے نقاب دھات کی سطحوں والے ایم او ایف میں لنکرز کی کم تعداد ہوتی ہے۔ اس سے ان کی ترکیب کرنا مشکل ہو جاتا ہے، کیونکہ وہ فریم ورک کے گرنے کا شکار ہوتے ہیں۔ اس سے ان کی مفید عمر بھی کم ہو سکتی ہے۔ ہوا سے پیدا ہونے والی نمی ایم او ایف کے تئیں حساسیت ہوا میں نمی کے تئیں اکثر حساس ہوتی ہے۔ خاص طور پر، آئی آر ایم او ایف-1 کمرے کے درجہ حرارت پر پانی کی تھوڑی مقدار کی موجودگی میں خراب ہو جاتا ہے۔ دھاتی اینالاگس پر مطالعات نے Zn کے علاوہ دیگر دھاتوں کی اعلی درجہ حرارت پر پانی کے زیادہ ارتکاز کو برداشت کرنے کی صلاحیت کو بے نقاب کیا ہے۔ اس کی تلافی کے لیے، خاص طور پر بنائے گئے اسٹوریج کنٹینرز کی ضرورت ہوتی ہے، جو مہنگے ہو سکتے ہیں۔ مضبوط دھاتی-لگینڈ بانڈز، جیسے کہ دھاتی-امیڈازولیٹ،-ٹرائازولیٹ، اور-پیرازولیٹ فریم ورک، ہوا کے لیے ایم او ایف کی حساسیت کو کم کرنے کے لیے جانے جاتے ہیں، جس سے اسٹوریج کی لاگت کم ہوتی ہے۔ سوراخ کا سائز ایک مائکروپورس مواد میں جہاں فزیوزورپشن اور کمزور وین ڈیر والز قوتیں جذب پر حاوی ہوتی ہیں، اسٹوریج کی کثافت کا بہت زیادہ انحصار سوراخوں کے سائز پر ہوتا ہے۔ مثالی یکساں مواد کے حساب، جیسے کہ گرافٹک کاربن اور کاربن نینو ٹیوبز، پیش گوئی کرتے ہیں کہ 7 Å چوڑے سوراخوں والا ایک مائکروپورس مواد کمرے کے درجہ حرارت پر زیادہ سے زیادہ ہائیڈروجن کے جذب کی نمائش کرے گا۔ اس چوڑائی پر، ہائیڈروجن مالیکیولز کی بالکل دو پرتیں مخالف سطحوں پر جذب ہوتی ہیں جن کے درمیان کوئی جگہ باقی نہیں رہتی ہے۔ 10 Å چوڑے سوراخ بھی مثالی سائز کے ہوتے ہیں کیونکہ اس چوڑائی پر ہائیڈروجن کی بالکل تین پرتیں موجود ہو سکتی ہیں جن کے درمیان کوئی جگہ نہیں ہوتی ہے۔ (ایک ہائیڈروجن مالیکیول کی بانڈ کی لمبائی 0.74 Å ہوتی ہے اور ہر ایٹم کے لیے وین ڈیر والز کا رداس 1.17 Å ہوتا ہے۔ اس لیے اس کی موثر وین ڈیر والز کی لمبائی 3.08 Å ہے۔) ساختی نقائص ساختی نقائص بھی ایم او ایف کی کارکردگی میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ برجڈ اسپیل اوور کے ذریعے کمرے کے درجہ حرارت میں ہائیڈروجن کا جذب بنیادی طور پر ساختی نقائص سے ہوتا ہے، جس کے دو اثرات ہو سکتے ہیں: 1) جزوی طور پر منہدم ہونے والا ڈھانچہ سوراخوں تک رسائی کو روک سکتا ہے ؛ اس طرح ہائیڈروجن کے جذب کو کم کر سکتا ہے، اور 2) جالی کے نقائص نئے سوراخوں اور چینلز کی ایک پیچیدہ صف بنا سکتے ہیں جس کی وجہ سے ہائیڈروجن کے جذب میں اضافہ ہوتا ہے۔ ساختی نقائص دھات پر مشتمل نوڈس کو بھی نامکمل طور پر مربوط چھوڑ سکتے ہیں۔ اس سے قابل رسائی دھاتی مراکز کی تعداد میں اضافہ کرکے ہائیڈروجن اسٹوریج کے لیے استعمال ہونے والے ایم او ایف کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے۔ آخر میں، ساختی نقائص فونون کی نقل و حمل کو متاثر کر سکتے ہیں، جو ایم او ایف کی تھرمل چالکتا کو متاثر کرتا ہے۔ ہائیڈروجن جذب کسی سطح پر واقع ایٹموں یا مالیکیولز کو پھنسانے کا عمل ہے۔ اس لیے کسی مادے کی جذب کرنے کی صلاحیت اس کے سطح کے رقبے کے ساتھ بڑھتی ہے۔ تین جہتوں میں، زیادہ سے زیادہ سطح کا رقبہ ایک ایسی ساخت سے حاصل کیا جائے گا جو انتہائی سوراخ دار ہو، جیسے کہ ایٹم اور مالیکیول اندرونی سطحوں تک رسائی حاصل کر سکیں۔ یہ سادہ معیاری دلیل تجویز کرتی ہے کہ ہائیڈروجن اسٹوریج ڈیوائسز کے لیے انتہائی سوراخ دار دھاتی نامیاتی فریم ورک (ایم او ایف) بہترین امیدوار ہونے چاہئیں۔ جذب کو وسیع پیمانے پر دو اقسام میں سے ایک کے طور پر درجہ بندی کیا جا سکتا ہے: فزیوزورپشن یا کیمیزورپشن۔ جسمانی جذب کی خصوصیت کمزور وین ڈیر والس تعاملات، اور بانڈ اینتھالپیز عام طور پر 20 کے جے/مول سے کم ہوتی ہے۔ کیمی سورپشن، متبادل طور پر، مضبوط کوولینٹ اور آئنک بانڈز کے ذریعے بیان کیا جاتا ہے، جس میں بانڈ اینتھالپیز 250 اور 500 کے جے/مول کے درمیان ہوتے ہیں۔ دونوں صورتوں میں ایڈسوربیٹ ایٹم یا مالیکیول (یعنی۔ وہ ذرات جو سطح پر چپکے رہتے ہیں) سطح کی توانائی کی وجہ سے جذب (ٹھوس) سطح کی طرف راغب ہوتے ہیں جو سطح پر غیر آباد بندھن کے مقامات کے نتیجے میں ہوتی ہے۔ پھر آربیٹل اوورلیپ کی ڈگری اس بات کا تعین کرتی ہے کہ آیا تعاملات فزیوزورپٹو یا کیمیوزورپٹو ہوں گے۔ ایم او ایف میں مالیکیولر ہائیڈروجن کا جذب جسمانی طور پر جذب ہوتا ہے۔ چونکہ سالماتی ہائیڈروجن میں صرف دو الیکٹران ہوتے ہیں، اس لیے منتشر قوتیں کمزور ہوتی ہیں، عام طور پر 4-7 کے جے/مول، اور صرف 298 کے سے کم درجہ حرارت پر جذب کے لیے کافی ہوتی ہیں۔ ایم او ایف میں ایچ 2 سورپشن میکانزم کی مکمل وضاحت بڑے کینونکل اینسمبل میں شماریاتی اوسط کے ذریعے حاصل کی گئی تھی، جس میں دباؤ اور درجہ حرارت کی ایک وسیع رینج کو تلاش کیا گیا تھا۔ ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے کی صلاحیت کا تعین ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے والے مواد کے طور پر ایم او ایف کی خصوصیت کے لیے ہائیڈروجن-اپٹیک پیمائش کے دو طریقے استعمال کیے جاتے ہیں: گریومیٹرک اور والیومیٹرک۔ ایم او ایف میں ہائیڈروجن کی کل مقدار حاصل کرنے کے لیے اس کی سطح پر جذب ہونے والے ہائیڈروجن کی مقدار اور اس کے سوراخوں میں رہنے والے ہائیڈروجن کی مقدار دونوں پر غور کیا جانا چاہیے۔ مطلق جذب شدہ مقدار (نیبس) کا حساب لگانے کے لیے، سطح کی اضافی مقدار (Nex) کو ہائیڈروجن (ρbulk) کی بلک ڈینسٹی اور ایم او ایف (Vpore) کے سوراخ کے حجم کے پروڈکٹ میں شامل کیا جاتا ہے، جیسا کہ درج ذیل مساوات میں دکھایا گیا ہے: کشش ثقل کا طریقہ ذخیرہ شدہ ہائیڈروجن کی وجہ سے ایم او ایف کی بڑھتی ہوئی کمیت کا حساب براہ راست انتہائی حساس مائکرو بیلنس کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ بہاؤ کی وجہ سے، جب نظام پر کافی زیادہ دباؤ لگایا جاتا ہے تو جذب شدہ ہائیڈروجن کی دریافت شدہ کمیت دوبارہ کم ہو جاتی ہے کیونکہ زیادہ دباؤ پر آس پاس کے گیس ہائیڈروجن کی کثافت زیادہ سے زیادہ اہم ہو جاتی ہے۔ اس طرح، ایم او ایف کے فریم کے حجم اور ہائیڈروجن کی کثافت کا استعمال کرتے ہوئے اس "وزن میں کمی" کو درست کرنا پڑتا ہے۔ حجم کا طریقہ ایم او ایف میں ذخیرہ شدہ ہائیڈروجن کی مقدار میں تبدیلی کی پیمائش مستقل حجم پر ہائیڈروجن کے مختلف دباؤ کا پتہ لگا کر کی جاتی ہے۔ ایم او ایف میں جذب شدہ ہائیڈروجن کے حجم کا حساب پھر خالی جگہ میں ہائیڈروجن کے حجم کو خوراک شدہ ہائیڈروجن کے کل حجم سے گھٹا کر کیا جاتا ہے۔ ہائیڈروجن ذخیرہ کرنے کے دیگر طریقے چھ ممکنہ طریقے ہیں جو ہائیڈروجن کے ریورسیبل اسٹوریج کے لیے اعلی حجم اور کشش ثقل کی کثافت کے ساتھ استعمال کیے جا سکتے ہیں، جن کا خلاصہ مندرجہ ذیل جدول میں کیا گیا ہے، (جہاں کشش ثقل کی کثافت ہے، حجم کی کثافت ہے، T کام کرنے کا درجہ حرارت ہے، اور P کام کرنے کا دباؤ ہے): ان میں سے ہائی پریشر گیس سلنڈر اور کریوجینک ٹینکوں میں مائع ہائیڈروجن کو ایندھن کے مقصد کے لیے ذخیرہ کرنے کے لیے سب سے کم عملی طریقے ہیں کیونکہ ہائیڈروجن گیس کو ذخیرہ کرنے کے لیے انتہائی زیادہ دباؤ درکار ہوتا ہے یا ہائیڈروجن مائع کو ذخیرہ کرنے کے لیے انتہائی کم درجہ حرارت درکار ہوتا ہے۔ دیگر تمام طریقوں کا وسیع پیمانے پر مطالعہ اور ترقی کی جا رہی ہے۔ برقی اتپریرک ایم او ایف کے اعلی سطحی رقبے اور جوہری دھات کے مقامات کی خصوصیت انہیں برقی اتپریرک، خاص طور پر توانائی سے متعلق، کے لیے موزوں امیدوار بناتی ہے۔ اب تک، ایم او ایف کو پانی کی تقسیم (ہائیڈروجن ارتقاء رد عمل اور آکسیجن ارتقاء رد عمل)، کاربن ڈائی آکسائیڈ میں کمی، اور آکسیجن میں کمی کے رد عمل کے لیے برقی اتپریرک کے طور پر بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا رہا ہے۔ فی الحال دو راستے ہیں: 1. کاربن سپورٹ کے ساتھ الیکٹرو کیٹالسٹس تیار کرنے کے لیے ایم او ایف کو پیش رو کے طور پر استعمال کرنا۔ 2. ایم او ایف کو براہ راست الیکٹرو کیٹالسٹ کے طور پر استعمال کرنا۔ تاہم، کچھ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ کچھ ایم او ایف برقی کیمیائی ماحول میں مستحکم نہیں ہیں۔ برقی اتپریرک کے دوران ایم او ایف کی برقی کیمیائی تبدیلی حقیقی اتپریرک مواد پیدا کر سکتی ہے، اور ایم او ایف ایسے حالات میں قبل از وقت اتپریرک ہوتے ہیں۔ لہذا، ایم او ایف کو الیکٹرو کیٹالائٹس کے طور پر دعوی کرنے کے لیے الیکٹرو کیٹالائسز کے ساتھ مل کر ان سیٹو تکنیک کی ضرورت ہوتی ہے۔ حیاتیاتی امیجنگ اور سینسنگ ایم او ایف کے لیے ایک ممکنہ اطلاق حیاتیاتی امیجنگ اور فوٹو لومینسینس کے ذریعے سینسنگ ہے۔ لومینسینٹ ایم او ایف کا ایک بڑا ذیلی سیٹ دھاتی کلسٹرز میں لینتھانائڈز کا استعمال کرتا ہے۔ لینتھانائڈ فوٹو لومینسینس میں بہت سی انوکھی خصوصیات ہیں جو انہیں امیجنگ ایپلی کیشنز کے لیے مثالی بناتی ہیں، جیسے کہ سپیکٹرم کے مرئی اور قریب انفراریڈ (این آئی آر) علاقوں میں خصوصیت کے لحاظ سے تیز اور عام طور پر غیر اوور لیپنگ اخراج بینڈ، فوٹو بلیچنگ یا "پلک جھپکانے" کے خلاف مزاحمت، اور طویل روشنی کی عمر۔ تاہم، لینتھانائڈ کے اخراج کو براہ راست حساس بنانا مشکل ہے کیونکہ انہیں لا پورٹے ممنوعہ ایف-ایف منتقلی سے گزرنا پڑتا ہے۔ لینتھانائڈ کے اخراج کی بالواسطہ حساسیت "اینٹینا اثر" کو استعمال کرکے حاصل کی جا سکتی ہے، جہاں نامیاتی لنکر اینٹینا کے طور پر کام کرتے ہیں اور جوش و خروش کی توانائی کو جذب کرتے ہیں، توانائی کو لینتھانائڈ کی پرجوش حالت میں منتقل کرتے ہیں، اور آرام کرنے پر لینتھانائڈ کی روشنی پیدا کرتے ہیں۔ اینٹینا اثر کی ایک اہم مثال ایم او ایف-76 کے ذریعے ظاہر کی گئی ہے، جو تین جہتی جالی میں مربوط لامحدود راڈ ایس بی یو بنانے کے لیے ٹرائولینٹ لینتھانائڈ آئنوں اور 1,3,5-بینزینٹریکاربوکسیلیٹ (بی ٹی سی) لنکرز کو یکجا کرتا ہے۔ جیسا کہ متعدد تحقیقی گروپوں نے دکھایا ہے، بی ٹی سی لنکر مؤثر طریقے سے لینتھانائڈ کے اخراج کو حساس بنا سکتا ہے، جس کے نتیجے میں لینتھانائڈ کی شناخت کے لحاظ سے متغیر اخراج طول موج کے ساتھ ایم او ایف ہوتا ہے۔ مزید برآں، یان گروپ نے دکھایا ہے کہ Eu3 +-اور Tb3 +-MOF-76 کو دیگر اتار چڑھاؤ والے مونوآرومیٹک ہائیڈرو کاربن سے ایسیٹوفینون کا انتخابی پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایسیٹوفینون لینے پر، ایم او ایف روشنی کی شدت میں بہت تیز کمی، یا بجھانا ظاہر کرتا ہے۔ حیاتیاتی امیجنگ میں استعمال کے لیے، تاہم، دو اہم رکاوٹوں پر قابو پانا ضروری ہے: ایم او ایف کو نینو اسکیل پر ترکیب کیا جانا چاہیے تاکہ ہدف کے معمول کے تعاملات یا رویے کو متاثر نہ کیا جا سکے جذب اور اخراج کی طول موج ان علاقوں میں ہونی چاہیے جہاں نمونے آٹو فلوریسنس، دیگر جذب کرنے والی انواع، اور زیادہ سے زیادہ ٹشو کے دخول سے کم سے کم اوورلیپ ہوتا ہے۔ پہلے نکتے کے حوالے سے، نینو اسکیل ایم او ایف (این ایم او ایف) کی ترکیب کا ذکر پہلے والے حصے میں کیا گیا ہے۔ مؤخر الذکر رکاوٹ اینٹینا اثر کی حد کو حل کرتی ہے۔ چھوٹے لنکر ایم او ایف کے استحکام کو بہتر بناتے ہیں، لیکن زیادہ توانائی جذب کرتے ہیں، بنیادی طور پر بالائے بنفشی (یو وی) اور اعلی توانائی والے مرئی علاقوں میں۔ ریڈ شفٹڈ جذب کی خصوصیات والے ایم او ایف کے لیے ایک ڈیزائن حکمت عملی بڑے، کروموفورک لنکرز کا استعمال کرکے مکمل کی گئی ہے۔ یہ لنکر اکثر پولی ایرومیٹک پرجاتیوں پر مشتمل ہوتے ہیں، جس کی وجہ سے سوراخ کے بڑے سائز ہوتے ہیں اور اس طرح استحکام میں کمی آتی ہے۔ بڑے لنکرز کے استعمال کو روکنے کے لیے، ایم او ایف کے جذب کو ریڈ شفٹ کرنے کے لیے دیگر طریقوں کی ضرورت ہوتی ہے تاکہ کم توانائی کے محرک ذرائع استعمال کیے جا سکیں۔ پوسٹ سنتھٹک ترمیم (پی ایس ایم) ایک امید افزا حکمت عملی ہے۔ لو اور دیگر۔ فعال نامیاتی لنکرز کے ساتھ لینتھانائڈ ایم او ایف کا ایک نیا خاندان متعارف کرایا۔ ایم او ایف، جو ایم او ایف-1114، ایم او ایف-1115، ایم او ایف-1130، اور ایم او ایف-1131 سمجھے جاتے ہیں، آکٹاڈرل ایس بی یوز پر مشتمل ہیں جو امینو فنکشنلائزڈ ڈائکاربوکسیلیٹ لنکرز کے ذریعے بند کیے جاتے ہیں۔ لنکرز پر موجود امینو گروپس سیلیسیلالڈیہائیڈ یا 3-ہائیڈروکسینافتھلین-2-کاربوکسالڈیہائیڈ کے ساتھ کوولینٹ پی ایس ایم رد عمل کے لیے سائٹس کے طور پر کام کرتے تھے۔ یہ دونوں تعاملات لنکر کے π-امتزاج کو بڑھاتے ہیں، جس کی وجہ سے جذب طول موج میں 450 nm سے 650 nm تک ریڈ شفٹ ہوتا ہے۔ مصنفین یہ بھی تجویز کرتے ہیں کہ اس تکنیک کو اسی طرح کے ایم او ایف سسٹمز کے مطابق ڈھالا جا سکتا ہے اور، لنکر کی لمبائی میں اضافے کے ساتھ سوراخوں کی مقدار میں اضافہ کرکے، جذب طول موج کو مزید ریڈ شفٹ کرنے کے لیے بڑے پائی-کنججٹڈ ریکٹینٹس کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ایم او ایف کا استعمال کرتے ہوئے حیاتیاتی امیجنگ کو کئی گروہوں، یعنی فوکو کولیٹ اور ساتھی کارکنوں نے محسوس کیا ہے۔ 2013 میں، انہوں نے فینائلینی وینیلین ڈائکاربکسائلیٹ (پی وی ڈی سی) لنکرز کا استعمال کرتے ہوئے این آئی آر خارج کرنے والے وائی بی 3 +-این ایم او ایف کی ترکیب کی۔ انہوں نے کنفوکل، مرئی اور این آئی آر سپیکٹروسکوپی کا استعمال کرتے ہوئے ہیلا خلیات اور این آئی ایچ-3 ٹی 3 خلیات دونوں میں سیلولر اضافے کا مشاہدہ کیا۔ اگرچہ پانی اور ہیپس بفر حل میں کم کوانٹم پیداوار برقرار رہتی ہے، لیکن روشنی کی شدت اب بھی اتنی مضبوط ہے کہ نظر آنے والے اور این آئی آر دونوں نظاموں میں سیلولر اضافے کی تصویر لے سکتی ہے۔ جوہری فضلہ کے مواد جوہری پلانٹ کے آپریشن اور جوہری ہتھیاروں کے خاتمے کی وجہ سے تابکار آلودگی کے بارے میں عوامی تشویش میں اضافے کے تناظر میں موثر جوہری فضلہ کے انتظام کے لیے نئے راستوں کی ترقی ضروری ہے۔ منتخب ایکٹینائڈ کو الگ کرنے اور الگ کرنے کے قابل نئے مواد کی ترکیب جوہری فضلہ کے شعبے میں تسلیم شدہ موجودہ چیلنجوں میں سے ایک ہے۔ میٹل آرگینک فریم ورک (ایم او ایف) مواد کی ایک امید افزا کلاس ہیں جو ان کی سوراخ، ماڈیولرٹی، کرسٹلینیٹی اور ٹیون ایبلٹی کی وجہ سے اس چیلنج سے نمٹنے کے لیے ہیں۔ ایم او ایف ڈھانچوں کا ہر بلڈنگ بلاک ایکٹینائڈز کو شامل کر سکتا ہے۔ سب سے پہلے، ایک ایم او ایف کو ایکٹینائڈ نمکیات سے شروع کر کے ترکیب کیا جا سکتا ہے۔ اس صورت میں دھاتی نوڈس ایکٹینائڈز ہوتے ہیں۔ اس کے علاوہ، دھاتی نوڈس کو بڑھایا جا سکتا ہے، یا کیشن ایکسچینج ایکٹینائڈز کے لیے دھاتوں کا تبادلہ کر سکتا ہے۔ نامیاتی لنکرز کو ایکٹینائڈ لینے کے قابل گروپوں کے ساتھ فعال کیا جا سکتا ہے۔ آخر میں، ایم او ایف کی سوراخ کو موجود مہمان مالیکیولز کو شامل کرنے اور اضافی یا کیپنگ لنکرز کی تنصیب کے ذریعے انہیں ڈھانچے میں پھنسانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ منشیات کی ترسیل کے نظام کم زہریلے، بائیو مطابقت پذیر ایم او ایف کی ترکیب، خصوصیت، اور منشیات سے متعلق مطالعات سے پتہ چلتا ہے کہ ان میں طبی ایپلی کیشنز کی صلاحیت ہے۔ بہت سے گروپوں نے مختلف کم زہریلے ایم او ایف کی ترکیب کی ہے اور ممکنہ طبی ایپلی کیشنز کے لیے مختلف علاج کی دوائیوں کو لوڈ کرنے اور جاری کرنے میں ان کے استعمال کا مطالعہ کیا ہے۔ منشیات کی رہائی کو متاثر کرنے کے لیے مختلف طریقے موجود ہیں، جیسے پی ایچ رسپانس، مقناطیسی رسپانس، آئن رسپانس، درجہ حرارت رسپانس، اور دباؤ رسپانس۔ 2010 میں ایک بین الاقوامی تحقیقی گروپ، سمالڈون اور دیگر نے سستی خوردنی قدرتی مصنوعات سے سی ڈی-ایم او ایف-1 نامی بائیو مطابقت پذیر ایم او ایف کی ترکیب کی۔ سی ڈی-ایم او ایف-1 پوٹاشیم آئنوں سے جڑے 6 γ-سائکلوڈیکسٹرین بجتوں کی بنیادی اکائیوں کو دہرانے پر مشتمل ہوتا ہے۔ γ-سائکلوڈیکسٹرین (γ-CD) ایک ہم آہنگ چکور اولیگوساکرائڈ ہے جو نشاستے سے بڑے پیمانے پر انزائیمی طور پر تیار ہوتا ہے اور آٹھ غیر متناسب α-1,4-منسلک D-گلوکوپیرینوسیل باقیات پر مشتمل ہوتا ہے۔ ان گلوکوز مشتقات کا سالماتی ڈھانچہ، جو ایک کٹے ہوئے شنک، بالٹی، یا ٹورس کا تخمینہ لگاتا ہے، ایک ہائڈروفیلک بیرونی سطح اور ایک غیر قطبی اندرونی گہا پیدا کرتا ہے۔ سائکلوڈیکسٹرین مناسب سائز کے منشیات کے مالیکیولز کے ساتھ تعامل کر سکتے ہیں تاکہ ایک جامع کمپلیکس حاصل ہو۔ سمالڈون کے گروپ نے قدرتی مصنوعات سے سی ڈی-ایم او ایف-1 کی ایک سستی اور آسان ترکیب کی تجویز پیش کی۔ انہوں نے چینی (γ-سائکلوڈیکسٹرین) اور ایک الکالی نمک (KOH، KCl، پوٹاشیم بینزوئٹ) کو آستین شدہ بوتل بند پانی میں تحلیل کیا اور 190 پروف گرین الکحل (ایورکلیئر) کو ایک ہفتے تک محلول میں بخارات میں پھیلنے دیا۔ ترکیب کے نتیجے میں تقریبا 1 این ایم کے سوراخ کے سائز کے ساتھ ایک کیوبک (γ-CD) 6 دہرایا ہوا موٹف پیدا ہوا۔ اس کے بعد، 2017 میں ہارٹلیب اور دیگر۔ نارتھ ویسٹرن نے سی ڈی-ایم او ایف-1 کے ساتھ مزید تحقیق کی جس میں آئبوپروفین کا احاطہ شامل تھا۔ گروپ نے آئیبوپروفین کے ساتھ ایم او ایف کو لوڈ کرنے کے ساتھ ساتھ آئیبوپروفین سے بھرے ایم او ایف پر متعلقہ حیاتیاتی دستیابی کے مطالعے کرنے کے مختلف طریقوں کا مطالعہ کیا۔ انہوں نے آئیبوپروفین کے ساتھ سی ڈی-ایم او ایف-1 کو لوڈ کرنے کے دو مختلف طریقوں کی تحقیقات کیں۔ آئیبوپروفین کے پوٹاشیم نمک کو ایم او ایف کی پیداوار کے لیے الکالی کیشن ماخذ کے طور پر استعمال کرتے ہوئے کرسٹلائزیشن، اور آئیبوپروفین کے فری ایسڈ کو ایم او ایف میں جذب اور ڈیپروٹونیشن۔ وہاں سے گروپ نے آئبوپروفین اور دیگر این ایس اے آئی ڈیز کے لیے ایک قابل عمل ترسیل کے طریقہ کار کے طور پر سی ڈی-ایم او ایف-1 کے اطلاق کا تعین کرنے کے لیے ان وٹرو اور ان ویو اسٹڈیز انجام دیں۔ وٹرو مطالعات میں 100 ایم یو تک خلیوں کی عملداری پر کوئی زہریلا پن یا اثر نہیں دکھایا گیا۔ ویوو مطالعات میں چوہوں میں آئبوپروفین کی اتنی ہی تیزی سے کھپت دکھائی گئی جتنی کہ آئبوپروفین پوٹاشیم نمک کنٹرول کے نمونے میں 20 منٹ کے اندر مشاہدہ کیے جانے والے پلازما کے اعلی ارتکاز کے ساتھ، اور کوکریسٹل میں خون کے پلازما کے نمونوں میں نصف زندگی کو دوگنا کرنے کا اضافی فائدہ ہے۔ نصف زندگی میں اضافہ سی ڈی-ایم او ایف-1 کی وجہ سے ہے جو خالص نمک کی شکل کے مقابلے میں آئبوپروفین کی گھلنشیلتا میں اضافہ کرتا ہے۔ ان پیشرفتوں کے بعد سے بہت سے گروپوں نے پانی میں گھلنشیل، بائیو مطابقت پذیر ایم او ایف کے ساتھ منشیات کی فراہمی کے بارے میں مزید تحقیق کی ہے جس میں عام انسداد دوائیں شامل ہیں۔ مارچ 2018 میں سارہ روجاس اور ان کی ٹیم نے مصنوعی جلد کی انتظامیہ کے ذریعے سی ڈی-ایم او ایف-1 کے علاوہ مختلف بائیو مطابقت پذیر ایم او ایف کے ساتھ منشیات کی شمولیت اور ترسیل پر اپنی تحقیق شائع کی۔ گروپ نے تین بائیو مطابقت پذیر ایم او ایف (ایم آئی ایل-100 (ایف ای)، یو آئی او-66 (زیڈ آر)، اور ایم آئی ایل-127 (ایف ای) میں آئبوپروفین (ہائیڈروفوبک) اور ایسپرین (ہائیڈروفیلک) کی لوڈنگ اور ریلیز کا مطالعہ کیا۔ مصنوعی جلد کے حالات (37 ڈگری سیلسیس پر آبی میڈیا) کے تحت منشیات سے بھرے ایم او ایف کے چھ مختلف امتزاج نے "مقامی منشیات کی ترسیل کے نظام کے طور پر استعمال ہونے کی ضروریات کو پورا کیا، جیسے کہ 1 اور 7 دنوں کے درمیان جاری کردہ پے لوڈ" اور ناپسندیدہ ضمنی اثرات پیدا کیے بغیر اپنی پسند کی دوا کے علاج کے ارتکاز کی فراہمی۔ گروپ نے دریافت کیا کہ منشیات کا استعمال "کارگو اور میٹرکس کے درمیان ہائیڈروفیلک/ہائیڈروفوبک توازن" اور "فریم ورک کے ذریعے منشیات کی رسائی" کے ذریعے ہوتا ہے۔ "جلد کے حالات کے تحت کنٹرولڈ ریلیز مختلف حرکی پروفائلز کی پیروی کرتا ہے جس کا انحصار اس پر ہوتا ہے: (i) فریم ورک کی ساخت، جس میں یا تو بہت کھلی ساخت MIL-100 سے تیزی سے ڈیلیوری ہوتی ہے یا MIL-127 کے تنگ 1D سوراخ نظام سے ڈرگ کی سست ریلیز ہوتی ہے یا (ii) کارگو کی ہائیڈروفوبک/ہائیڈروفیلک نوعیت، جس میں تیز (ایسپرین) اور سست (آئبوپروفین) UiO-66 میٹرکس سے ریلیز ہوتی ہے۔" مزید برآں، بال ملنگ کی ایک سادہ تکنیک کا استعمال ماڈل منشیات 5-فلوروراسیل، کیفین، پیرا-امینوبینزوک ایسڈ، اور بینزوکین کو مؤثر طریقے سے شامل کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ کمپیوٹیشنل اور تجرباتی مطالعات دونوں مطالعہ شدہ بائیو ایکٹیو مالیکیولز کے ہائی لوڈنگ کو شامل کرنے کے لیے [Zn4O (dmcapz) 3] کی موزونیت کی تصدیق کرتے ہیں۔ منشیات کی ترسیل کے طریقہ کار کے طور پر ایم او ایف کو شامل کرنے والی حالیہ تحقیق میں صرف روزمرہ کی دوائیوں جیسے آئبوپروفین اور ایسپرین کو شامل کرنے سے زیادہ شامل ہے۔ 2018 کے اوائل میں چن اور دیگر نے اینٹی ٹیومر ریسرچ میں ایم او ایف، زیف-8 (زیولیٹک امیڈازولیٹ فریم ورک-8) کے استعمال پر اپنے کام کی تفصیل شائع کی "تاکہ آٹوفیگی انفیکٹر، 3-میتھائلاڈینائن (3-ایم اے) کی رہائی کو کنٹرول کیا جا سکے، اور ہدف تک پہنچنے سے پہلے اسے بڑی مقدار میں ختم ہونے سے روکا جا سکے۔" گروپ نے وٹرو اسٹڈیز میں کارکردگی کا مظاہرہ کیا اور اس بات کا تعین کیا کہ "3-MA@ZIF-8 NPs کے ساتھ علاج کیے گئے ہیلا خلیوں میں آٹو فیگی سے متعلق پروٹین اور آٹو فیگی فلکس سے پتہ چلتا ہے کہ آٹو فیگوسوم کی تشکیل نمایاں طور پر مسدود ہے، جس سے پتہ چلتا ہے کہ پی ایچ حساس علیحدگی 3-ایم اے کے مساوی ارتکاز پر آٹو فیگی کی روک تھام کی کارکردگی میں اضافہ کرتی ہے"۔ یہ کینسر کے خلاف جنگ میں منشیات کی فراہمی کے طریقوں کے طور پر ایم او ایف کے ساتھ مستقبل کی تحقیق اور اطلاق کے وعدے کو ظاہر کرتا ہے۔ سیمی کنڈکٹر 2014 میں محققین نے ثابت کیا کہ وہ مالیکیول 7,7,8، 8-tetracianoquinodimethen کے ساتھ دراندازی کرتے ہوئے MOFs (Cu3 (BTC) 2 (جسے HKUST-1 بھی کہا جاتا ہے ؛ BTC، بینزین-1,3,5-tricarboxylic ایسڈ) کی برقی طور پر کنڈکٹو پتلی فلمیں بنا سکتے ہیں جو فوٹو وولٹیکس، سینسرز، اور الیکٹرانک مواد سمیت ایپلی کیشنز میں استعمال کی جا سکتی ہیں اور سیمی کنڈکٹر بنانے کی طرف ایک راستہ ہے۔ ٹیم نے کانسی کے مقابلے میں 7 سیمن فی میٹر تک کی اعلی اقدار کے ساتھ ٹیون ایبل، ہوا سے مستحکم برقی چالکتا کا مظاہرہ کیا۔ (2,3,6، 7,10,11-Hexaiminotriphenylene) 2 کو ایک دھاتی نامیاتی گرافین اینالاگ دکھایا گیا تھا جس میں قدرتی بینڈ کا فرق ہوتا ہے، جو اسے سیمی کنڈکٹر بناتا ہے، اور خود جمع کرنے کے قابل ہوتا ہے۔ یہ کنڈکٹو میٹل آرگینک فریم ورک کی ایک مثال ہے۔ یہ اسی طرح کے مرکبات کے خاندان کی نمائندگی کرتا ہے۔ 2,3,6، 7,10,11-ہیکسامینوٹریفینیلین (HITP) میں ہم آہنگی اور جیومیٹری کی وجہ سے، مجموعی طور پر آرگنامیٹالک کمپلیکس تقریبا فریکٹل نوعیت کا ہوتا ہے جو اسے مکمل طور پر خود منظم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس کے برعکس، سیمی کنڈکٹر کی خصوصیات دینے کے لیے گرافین کو ڈوپ کیا جانا چاہیے۔ Ni3 (HITP) 2 چھروں کی چالکتا 2 S/cm تھی، جو دھاتی نامیاتی مرکب کا ریکارڈ ہے۔ 2018 میں محققین نے ایک دو جہتی سیمی کنڈکٹنگ ایم او ایف (ایف ای 3 (ٹی ایچ ٹی) 2 (این ایچ 4) 3 کی ترکیب کی، جسے ٹی ایچ ٹی، 2,3,6، 7,10,11-ٹرپینیلین ہیکساتھیول کے نام سے بھی جانا جاتا ہے) اور کمرے کے درجہ حرارت پر اعلی برقی نقل و حرکت ظاہر کی۔ 2020 میں اسی مواد کو فوٹو ڈیٹیکٹنگ ڈیوائس میں ضم کیا گیا تھا، جس سے یو وی سے این آئی آر (400-1575 این ایم) تک وسیع طول موج کا پتہ چلا تھا۔ یہ پہلا موقع تھا جب دو جہتی سیمی کنڈکٹنگ ایم او ایف کو آپٹو الیکٹرانک آلات میں استعمال کرنے کا مظاہرہ کیا گیا۔ کیو 3 (ایچ ایچ ٹی پی) 2 ایک 2 ڈی ایم او ایف ڈھانچہ ہے، اور ایسے مواد کی محدود مثالیں موجود ہیں جو اندرونی طور پر کنڈکٹو، سوراخ دار اور کرسٹل ہیں۔ پرتوں والے 2 ڈی ایم او ایف میں برقی چالکتا ظاہر کرنے والی سوراخ دار کرسٹل لائن ساخت ہوتی ہے۔ یہ مواد ٹرگنل لنکر مالیکیولز (فینیلین یا ٹرپینیلین) اور-OH،-NH2، یا-SH کے چھ فعال گروپوں سے بنائے جاتے ہیں۔ مثلثی لنکر مالیکیولز اور مربع سطح پر مربوط دھاتی آئنز جیسے کہ Cu ^ {2 +}، Ni ^ {2 +}، Co ^ {2 +}، اور Pt ^ {2 +} ہیکساگونل ڈھانچوں کے ساتھ تہوں کی تشکیل کرتے ہیں جو بڑے پیمانے پر گرافین کی طرح نظر آتے ہیں۔ ان تہوں کا اسٹیکنگ ایک جہتی سوراخ کے نظام کی تعمیر کر سکتا ہے۔ گرافین جیسے 2 ڈی ایم او ایف نے اچھی چالکتا دکھائی ہے۔ یہ انہیں پانی سے ہائیڈروجن کے ارتقاء، آکسیجن میں کمی کے رد عمل، سپر کیپیسیٹرز، اور اتار چڑھاؤ والے نامیاتی مرکبات (وی او سی) کے سینسنگ کے لیے الیکٹروڈ مواد کے طور پر جانچنے کا ایک اچھا انتخاب بناتا ہے۔ ان ایم او ایفز میں، کیو 3 (ایچ ایچ ٹی پی) 2 نے سب سے کم چالکتا کا مظاہرہ کیا ہے، بلکہ وی او سیز کے احساس میں سب سے مضبوط رد عمل بھی ظاہر کیا ہے۔ بائیو میمیٹک منرلائزیشن بائیو مالیکیولز کو ایم او ایف کرسٹلائزیشن کے عمل کے دوران شامل کیا جا سکتا ہے۔ بائیو مالیکیول بشمول پروٹین، ڈی این اے، اور اینٹی باڈیز کو زیڈ آئی ایف-8 کے اندر شامل کیا جا سکتا ہے۔ اس طرح سے جڑے ہوئے انزائم سخت حالات کا سامنا کرنے کے بعد بھی مستحکم اور فعال تھے (جیسے۔ جارحانہ سالوینٹس اور اعلی درجہ حرارت)۔ ZIF-8، MIL-88A، HKUST-1، اور لینتھانائڈ دھاتوں پر مشتمل کئی لومینسینٹ ایم او ایف بائیومیمیٹک منرلائزیشن کے عمل کے لیے استعمال کیے گئے۔ کاربن کیپچر ایڈسوربنٹ ایم او ایف کے چھوٹے، ٹیون ایبل سوراخوں کے سائز اور اعلی وایڈ فریکشنز کاربن ڈائی آکسائیڈ کو پکڑنے کے لیے ایڈسوربنٹ کے طور پر امید افزا ہیں۔ ایم او ایف کوئلے سے چلنے والے بجلی گھروں سے کاربن ڈائی آکسائیڈ کی گرفت میں روایتی امین سالوینٹ پر مبنی طریقوں کا زیادہ موثر متبادل فراہم کر سکتے ہیں۔ ایم او ایف کو کوئلے سے چلنے والے بجلی گھروں کے لیے کاربن کیپچر کی تین اہم ترتیبات میں سے ہر ایک میں استعمال کیا جا سکتا ہے: قبل از دہن، بعد از دہن، اور آکسی دہن۔ دہن کے بعد کی ترتیب واحد ہے جسے موجودہ پودوں میں دوبارہ نصب کیا جا سکتا ہے، جس سے سب سے زیادہ دلچسپی اور تحقیق ہوتی ہے۔ فلو گیس کو پیکڈ بیڈ ری ایکٹر سیٹ اپ میں ایم او ایف کے ذریعے کھلایا جائے گا۔ فلو گیس عام طور پر 40 سے 60 ڈگری سیلسیس ہوتی ہے جس میں 0.13-0.16 بار پر کاربن ڈائی آکسائیڈ کا جزوی دباؤ ہوتا ہے۔ کاربن ڈائی آکسائیڈ ایم او ایف کی سطح سے جسمانی جذب (وان ڈیر والس تعاملات کے ذریعے) یا کیمی جذب (کوولینٹ بانڈ کی تشکیل کے ذریعے) کے ذریعے جڑا رہ سکتا ہے۔ ایک بار ایم او ایف سنترپت ہونے کے بعد، سی او 2 کو ایم او ایف سے درجہ حرارت کے جھولے یا دباؤ کے جھولے کے ذریعے نکالا جاتا ہے۔ اس عمل کو ری جنریشن کہا جاتا ہے۔ درجہ حرارت کے سوئنگ ری جنریشن میں، ایم او ایف کو اس وقت تک گرم کیا جاتا جب تک کہ کاربن ڈائی آکسائیڈ جذب نہ ہو جائے۔ امین کے عمل سے موازنہ کرنے والی کام کرنے کی صلاحیتوں کو حاصل کرنے کے لیے، ایم او ایف کو تقریبا 200 ڈگری سیلسیس تک گرم کیا جانا چاہیے۔ دباؤ کے جھولے میں، دباؤ کم ہو جائے گا جب تک کہ کاربن ڈائی آکسائیڈ جذب نہ ہو جائے۔ ایم او ایف کی ایک اور متعلقہ خاصیت ان کی کم حرارت کی صلاحیت ہے۔ مونو ایتھانولامین (ایم ای اے) حل، جو کیپچر کا معروف طریقہ ہے، کی حرارت کی صلاحیت 3-4 جے/(جی۔ کے) کے درمیان ہوتی ہے کیونکہ وہ زیادہ تر پانی ہوتے ہیں۔ یہ اعلی حرارت کی صلاحیت سالوینٹ ری جنریشن مرحلے میں توانائی کی سزا میں حصہ ڈالتی ہے، یعنی۔ جب جذب شدہ CO2 کو MEA حل سے ہٹا دیا جاتا ہے۔ ایم او ایف-177، جو کہ ایک ایم او ایف ہے جو کاربن ڈائی آکسائیڈ کو پکڑنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، ماحول کے درجہ حرارت پر اس کی حرارت کی صلاحیت 0.0 جے/(جی۔ کے) ہے۔ ایم او ایف ویکیوم پریشر سوئنگ کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے 90 فیصد کاربن ڈائی آکسائیڈ کو جذب کرتے ہیں۔ ایم او ایف ایم جی (ڈی او بی ڈی سی) میں 21.7 ڈبلیو ٹی ٪ سی او 2 لوڈنگ کی گنجائش ہے۔ بڑے پیمانے کے پاور پلانٹ پر لاگو، توانائی کی لاگت میں 65 فیصد اضافہ ہوگا، جبکہ یو ایس این ای ٹی ایل بیس لائن امین پر مبنی نظام 81 فیصد اضافے کا سبب بنے گا (ہدف 35 فیصد ہے)۔ کیپچر کی لاگت 57 ڈالر فی ٹن ہوگی، جبکہ امین سسٹم کی لاگت کا تخمینہ 72 ڈالر فی ٹن ہے۔ اس شرح پر 580 میگاواٹ کے پاور پلانٹ میں اس طرح کے منصوبے کو نافذ کرنے کے لیے درکار سرمایہ 354 ملین ڈالر ہوگا۔ اتپریرک پروپیلین آکسائڈ سے بھرا ہوا ایک ایم او ایف ایک اتپریرک کے طور پر کام کر سکتا ہے، جو چکور کاربونیٹس (بہت سے ایپلی کیشنز کے ساتھ رنگ کی شکل کے مالیکیولز) میں تبدیل ہو سکتا ہے۔ وہ بائیو گیس سے کاربن کو بھی نکال سکتے ہیں۔ یہ ایم او ایف لینتھانائڈز پر مبنی ہے، جو کیمیائی استحکام فراہم کرتے ہیں۔ یہ خاص طور پر اہم ہے کیونکہ ایم او ایف کو جن گیسوں کا سامنا کرنا پڑے گا وہ گرم، زیادہ نمی والی اور تیزابی ہوتی ہیں۔ ٹریامینوگونیڈینیم پر مبنی پی او ایف اور زیڈ این/پی او ایف ماحولیاتی تدارک اور بائیو میڈیکل ایپلی کیشنز کے لیے نئے ملٹی فنکشنل مواد ہیں۔ ڈی سیلینیشن/آئن کی علیحدگی ایم او ایف جھلی کافی آئن سلیکٹیویٹی کی نقل کر سکتی ہیں۔ یہ ڈی سیلینیشن اور پانی کے علاج میں استعمال کی صلاحیت پیش کرتا ہے۔ 2018 تک ریورس اوسموسس نے عالمی ڈی سیلینیشن کی نصف سے زیادہ صلاحیت فراہم کی، اور زیادہ تر پانی کے علاج کے عمل کا آخری مرحلہ۔ اوسموسس آئنوں کی پانی کی کمی، یا حیاتیاتی چینلز میں انتخابی آئن ٹرانسپورٹ کا استعمال نہیں کرتا ہے اور یہ توانائی سے موثر نہیں ہے۔ کان کنی کی صنعت، پانی کی آلودگی کو کم کرنے اور دھاتوں کی بازیابی کے لیے جھلی پر مبنی عمل کا استعمال کرتی ہے۔ ایم او ایف کا استعمال سمندری پانی اور فضلہ کی ندیوں سے لتیم جیسی دھاتوں کو نکالنے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ اینگسٹروم پیمانے کی کھڑکیوں اور نینومیٹر پیمانے کی گہاوں پر مشتمل یکساں سب نینومیٹر سوراخوں کے ساتھ ایم او ایف جھلی جیسے زیڈ آئی ایف-8 اور یو آئی او-66 جھلی الکالی دھاتی آئنوں کی الٹرا فاسٹ انتخابی نقل و حمل کو ظاہر کرتی ہیں۔ کھڑکیاں الکلی دھاتی آئنوں کے لیے آئن سلیکٹیویٹی فلٹرز کے طور پر کام کرتی تھیں، جبکہ جوفیاں نقل و حمل کے لیے سوراخوں کے طور پر کام کرتی تھیں۔ زیڈ آئی ایف-8 اور یو آئی او-66 جھلیوں نے ایل آئی سی ایل/آر بی سی ایل سلیکٹیویٹی بالترتیب 4.6 اور 1.8 دکھائی، جو روایتی جھلیوں میں 0.6 سے 0.8 سلیکٹیویٹی سے بہت زیادہ ہے۔ 2020 کے ایک مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ پی ایس پی-ایم آئی ایل-53 نامی ایک نئے ایم او ایف کو سورج کی روشنی کے ساتھ صرف آدھے گھنٹے میں پانی کو صاف کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کم توانائی کی لاگت والی گیسوں کو ان کے جذب یا گیس بریک تھرو/ڈفیوژن خصوصیات سے کمپیوٹیشنل ہائی تھرو پٹ اسکریننگ کا استعمال کرتے ہوئے الگ کرنے کے لیے گیس علیحدگی ایم او ایف کے بہت موثر ذرائع ہونے کی بھی پیش گوئی کی گئی ہے۔ ایک مثال این بی او ایف آئی وی-1-نی ہے، جسے کے اے یو ایس ٹی-7 بھی کہا جاتا ہے جو تقریبا 100% سلیکٹیویٹی پر پھیلاؤ کے ذریعے پروپین اور پروپیلین کو الگ کر سکتا ہے۔ بیک گیٹڈ گرافین فیلڈ ایفیکٹ ٹرانجسٹر (جی ایف ای ٹی) کے اوپر ایلومینیم پرت پر کیو-بی ڈی سی سرفیس ماونٹڈ میٹل آرگینک فریم ورک (ایس یو آر ایم او ایف-2) گروتھ کے ذریعے فراہم کردہ مخصوص مالیکیول سلیکٹیویٹی پراپرٹیز ایک ایسا سینسر فراہم کر سکتی ہیں جو صرف ایتھنول کے لیے حساس ہے لیکن میتھانول یا اسوپروپینول کے لیے نہیں۔ آبی بخارات کی گرفت اور ڈی ہیومیڈیفیکیشن ایم او ایف کا مظاہرہ کیا گیا ہے جو ہوا سے پانی کے بخارات کو پکڑتے ہیں۔ 2021 میں مرطوب حالات میں، ایک پولیمر-ایم او ایف لیب پروٹو ٹائپ نے اضافی توانائی کے بغیر 17 لیٹر (4.5 گیلن) پانی فی کلو فی دن حاصل کیا۔ ایم او ایف کا استعمال کمرے کے درجہ حرارت کی جگہ کی کولنگ ایپلی کیشنز میں توانائی کی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے۔ بیرونی ہوا کو ٹھنڈا کرتے وقت، کولنگ یونٹ کو ہوا کی سمجھدار گرمی اور پوشیدہ گرمی دونوں سے نمٹنا چاہیے۔ عام بخارات کمپریشن ایئر کنڈیشنگ (وی سی اے سی) یونٹس انٹیک پر نم ہوا کے ڈیو پوائنٹ درجہ حرارت سے نیچے رکھے ہوئے کولنگ پنکھوں کے ذریعے ہوا میں پوشیدہ گرمی کا انتظام کرتی ہیں۔ یہ پنکھ پانی کو گاڑھا کرتے ہیں، ہوا کو پانی سے پاک کرتے ہیں اور اس طرح ہوا کی حرارت کے مواد کو کافی حد تک کم کرتے ہیں۔ کولر کی توانائی کا استعمال کولنگ کنڈلی کے درجہ حرارت پر بہت زیادہ منحصر ہے اور اگر اس کنڈلی کا درجہ حرارت اوس پوائنٹ سے اوپر اٹھایا جا سکے تو اس میں بہت بہتری آئے گی۔ اس سے کنڈینسیشن کے علاوہ دوسرے ذرائع سے ڈی ہیومیڈیفیکیشن کو سنبھالنا مطلوب ہوتا ہے۔ اس طرح کا ایک طریقہ یہ ہے کہ ہوا سے پانی کو ہیٹ ایکسچینجرز پر لیپت ڈیسیکینٹ میں جذب کیا جائے، یونٹ سے ختم ہونے والی فضلہ گرمی کا استعمال کرتے ہوئے سوربینٹ سے پانی کو خارج کیا جائے اور اس طرح بار بار استعمال کے لیے ڈیسیکینٹ کو دوبارہ پیدا کیا جائے۔ یہ دو کنڈینسر/بخارات اکائیوں کے ذریعے پورا کیا جاتا ہے جس کے ذریعے کنڈینسر پر موجود ڈیسیکینٹ کے سنترپت ہونے کے بعد ریفریجریٹر کے بہاؤ کو الٹا کیا جا سکتا ہے، اس طرح کنڈینسر کو بخارات بناتا ہے اور اس کے برعکس۔ ایم او ایف کے انتہائی اونچے سطح کے علاقوں اور سوراخوں نے انہیں پانی کے جذب کی ایپلی کیشنز میں بہت زیادہ تحقیق کا موضوع بنا دیا ہے۔ کیمسٹری جذب/جذب کے لیے زیادہ سے زیادہ رشتہ دار نمی، اور پانی کے جذب کی شدت کو بہتر بنانے میں مدد کر سکتی ہے۔ فیرو الیکٹرکس اور ملٹی فیرائکس کچھ ایم او ایف بے ساختہ برقی پولرائزیشن کی بھی نمائش کرتے ہیں، جو ایک مخصوص مرحلے کے منتقلی کے درجہ حرارت سے نیچے برقی ڈائپولز (پولر لنکرز یا مہمان مالیکیولز) کی ترتیب کی وجہ سے ہوتا ہے۔ اگر اس طویل فاصلے تک دو قطبی ترتیب کو بیرونی برقی میدان کے ذریعے کنٹرول کیا جا سکتا ہے، تو ایم او ایف کو فیرو الیکٹرک کہا جاتا ہے۔ کچھ فیرو الیکٹرک ایم او ایف مقناطیسی ترتیب کی بھی نمائش کرتے ہیں جو انہیں واحد ساختی مرحلے ملٹی فیرائکس بناتے ہیں۔ یہ مادی خاصیت معلومات کی زیادہ کثافت والے میموری آلات کی تعمیر کے لیے انتہائی دلچسپ ہے۔ ٹائپ-I [(CH3) 2NH2] [Ni (HCOO) 3] سالماتی ملٹی فیرائک کا جوڑی کا طریقہ کار بے ساختہ جوڑی کی ثالثی میں بے ساختہ لچکدار تناؤ ہے۔ یہ بھی دیکھیں بی ای ٹی تھیوری کنجوگیٹڈ مائکروپورس پولیمر کوآرڈینیشن کیمسٹری کوآرڈینیشن پولیمر کوولینٹ نامیاتی فریم ورک کریوجینکس الیکٹرو کیٹالسٹ لچکدار دھاتی نامیاتی فریم ورک جیرارڈ فیری ہائیڈروجن معیشت ہائیڈروجن ہائیڈروجن بانڈ نامیاتی فریم ورک مائع ہائیڈروجن میکرو مالیکیولر اسمبلی دھاتی غیر نامیاتی فریم ورک عمر ایم۔ یاگھی نامیاتی کیمسٹری کرسٹل نیٹ (دورانیے کے گراف) کاربن کیپچر کے لیے ٹھوس سوربینٹ سوسومو کٹاگاوا ریاستہائے متحدہ کا محکمہ توانائی ایکس رے کرسٹلگرافی زولیٹک امیڈازولیٹ فریم ورک حوالہ جات بیرونی روابط ایم او ایف سوراخ کی خصوصیات ہائپوتھیکل ایم او ایف ڈیٹا بیس ایم او ایف فزیکل پراپرٹی کیلکولیٹر انجینئرنگ کرسٹل پورس میڈیا