In this work we present the rapid synthesis of nanocrystals of a fluorescent microporous metal-organic framework using an ultrasonic method, and their utility for selective sensing of organoamines.

A three-dimensional (3-D) metal–organic framework (MOF) with 3-D channels, i.e. Cu3(BTC)2 (HKUST-1, BTC = benzene-1,3,5-tricarboxylate), was synthesized by using ultrasonic method for the first time. The reaction of cupric acetate and H3BTC in a mixed solution of DMF/EtOH/H2O (3:1:2, v/v) under ultrasonic irradiation at ambient temperature and atmospheric pressure for short reaction times (5–60min) gave Cu3(BTC)2 in high yields (62.6–85.1%). These Cu3(BTC)2 nano-crystals have dimensions of a size range of 10–200 nm, which are much smaller than those synthesized using conventional solvothermal method. There were no significant differences in physicochemical properties, e.g. BET surface area, pore volume, and hydrogen storage capacity, between Cu3(BTC)2 nano-crystals prepared using ultrasonic method and the microcrystals obtained by using improved solvothermal method. Compared with traditional synthetic techniques, such as solvent diffusion technique, hydrothermal and solvothermal methods, ultrasonic method for the construction of porous MOFs was found to be highly efficient and environmentally friendly.

A new hierarchy: A supramolecular template strategy is used to synthesize hierarchical micro- and mesoporous metal–organic frameworks. The mesopore walls are constructed from a microporous framework (see picture). The porosity can be tuned by using different templates at various molar ratios. Detailed facts of importance to specialist readers are published as ”Supporting Information”. Such documents are peer-reviewed, but not copy-edited or typeset. They are made available as submitted by the authors. Please note: The publisher is not responsible for the content or functionality of any supporting information supplied by the authors. Any queries (other than missing content) should be directed to the corresponding author for the article.

Numerous synthesis strategies have been adopted to promote the electrocatalytic behavior of electrocatalysts for water splitting. Suitable conditions can effectively influence and enhance the electrocatalytic activity. Oxygen evolution reaction (OER) and hydrogen evolution reaction (HER) activities of the Ni4gZIF structure have been characterized at various temperatures. Elevating the temperature removed the energy barriers from the surface of the electrocatalysts. Higher electrical conductivity and increased temperature promoted the adsorption and desorption processes of active atoms on the electrocatalyst surface, which enhanced the electrocatalytic activity of the Ni4gZIF structure. The Ni4gZIF structure showed an overpotential of 224 mV at 80 °C to approach a current density of 10 mA cm–2 for the OER process. The Ni4gZIF structure exhibits a good Tafel slope of 78 mV dec–1 with a turnover frequency of 314.80 ms–1 for the OER process. Similarly, the Ni4gZIF structure exhibits an overpotential of 184 mV at 25 °C, which was improved to 82 mV at 80 °C for the HER process. The Ni4gZIF structure exhibits a good Tafel slope of 83 mV dec–1 at 80 °C for the HER process. The intralayer spacing of the Ni4gZIF structure was increased during stability tests at higher temperatures. UV–visible measurements of supernatant solutions did not show any leaching and colloidal particles after stability tests in 1 M KOH. Results indicate that the Ni4gZIF structure exhibits good electrocatalytic behavior at suitable conditions for water splitting.