Metal-Organic Frameworks (MOFs) mit Aminopyrazol-Linkern für die Adsorption und Verwertung von CO2

• Antragstellerin: Dr. Ganna Senchyk, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 544254353

Als Beitrag zur Lösung der Probleme des globalen Klimawandels aufgrund von Kohlendioxid- (CO2-) Emissionen in die Atmosphäre sollen neue Materialien für die Sorption, Abtrennung und die Speicherung von CO2 entwickelt werden. Metal-Organic Frameworks (MOFs) bilden eine neue Generation von Adsorbentien, die eine hohe Porosität und extrem große innere Oberfläche aufweisen. Diese Oberfläche kann relativ einfach modifiziert und an den jeweiligen Verwendungszweck angepasst werden. Dieses Forschungsprojekt zielt auf die Entwicklung poröser MOFs mit Aminopyrazolat-Linkern ab, auf die Bestimmung ihrer Kristallstrukturen und auf die Untersuchung ihrer physikalischen Eigenschaften, insbesondere mit Bezug zur Abtrennung von CO2. Azolat-Heterocyclen mit zwei Stickstoff-Donoratomen eignen sich als Linker, um Metallionen mit kurzem Abstand zu verbrücken, was für die Bildung mehrkerniger Cluster als sekundäre Baueinheiten (SBUs) der MOFs vorteilhaft ist. Die wesentlichen Vorteile solcher Aminopyrazolat-funktionalisierter Liganden sind die höhere Stabilität des resultierenden Netzwerks und gleichzeitig die zusätzliche Aminogruppe (-NH2), über die die Bindung von CO2-Molekülen erfolgen kann, wodurch die CO2-Aufnahmekapazität verbessert wird. Die (Weiter-) Entwicklung einer neuen, einstufigen Synthese, die direkt zu Aminopyrazol-Derivaten führt, ermöglicht einen einfachen und zuverlässigen Zugang zu einer Serie von organischen Liganden mit verschiedenen Funktionalisierungen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle