Rezultate ovih istraživanja, koji će omogućiti uštedu energije te smanjenje količine kemijskog otpada u sintezi, objavila su dva ugledna znanstvena časopisa, Chemical Communications (IF: 6.834) i jedan od najpoznatijih svjetskih časopisa za kemiju - Journal of the American Chemical Society (IF: 12.113).

Metal-organske mreže (metal-organic frameworks, MOFs) su jedno od najvažnijih područja moderne kemije materijala. Ove mreže građene su od metalnih iona, koji služe kao čvorovi u strukturi, a premošteni su organskim molekulama tako da tvore visoko uređene trodimenzionalne strukture s porama ili kanalima, koje ponekad mogu dosegnuti nano- ili mikro- skalu.

Ovi materijali su izrazito interesantni znanstvenicima zbog njihove potencijalne primjene u pohrani stakleničkih plinova ili izradu gorivih ćelija za pokretanje, primjerice, automobila, te za katalitičke reakcije i pročišćavanje.

''Rastuća važnost MOF materijala se reflektira i u njihovoj nedavnoj komercijalizaciji, što znači da je moguće nabaviti neke vrste ovih materijala i komercijalnim putem. Ipak, glavnom preprekom većoj uporabi ovih materijala u industrijskim procesima te uzrokom za njihovu visoku cijenu se smatra njihova sinteza, koja je dugotrajna, zahtijeva veliki ulog energije i visoke temperature, te proizvodi mnogo otpada koji je teško reciklirati.'' – objašnjava dr. sc. Krunoslav Užarević, voditelj Laboratorija za zelenu sintezu IRB-a.

Za razliku od toga, nova metoda koju je razvio tim znanstvenika temelji se na mljevenju polaznih spojeva u posebno razvijenim mehanokemijskim reaktorima bez korištenja jakih kiselina, visokih temperatura i bez viška reaktanata.

''Vrijeme sinteze, koje smo provodili na sobnoj temperaturi, skratili smo na manje od jednog sata, umjesto uobičajenih 24 odnosno 48 sati na 150 °C uobičajeno potrebnih u otopinskoj sintezi.'' – dodaje Užarević.

Tijekom ovako razvijene sinteze koriste se 'zelene' tekućine (voda, etanol) u tragovima, prilikom čega se stvaraju visoko uređene porozne strukture karakteristične za ove dvije porodice metal-organskih materijala. Iako se sinteze vrše mljevenjem i u gotovo suhim uvjetima, analize provedene na Sveučilištu Northwestern su pokazale da je poroznost i katalitička aktivnost ovih materijala jednaka, a u nekim slučajevima i bolja od materijala dobivenih konvencionalnim sintetskim putevima.

In situ monitoring mehanokemijskih sinteza ovih materijala korištenjem sinhrotronskog rentgenskog zračenja je otkrio da se ove transformacije vrše u više koraka, preko međufaza, koje nije moguće pripraviti drugim sintetskim procedurama.

Sličan fenomen je već opažen od iste skupine autora prošle godine, kada je otkrivena metastabilna katsenit faza arhetipskog MOF-a ZIF-8. Potencijal sinteze MOF-ova u više koraka se sada istražuje za sintezu intermetalnih MOF-ova koji bi mogli posjedovati posebna magnetska ili katalitička svojstva.  

Ova istraživanja su pokazala ne samo da je mehanokemija pogodna za sintezu visoko poroznih materijala, nego predstavlja značajan doprinos razumijevanju i kontroli mehanokemijskih reakcija.