Heteronuclear MOFs for applications in adsorption and redox catalysis

• Antragsteller: Professor Dr. Roger Gläser; Professor Dr. Harald Krautscheid; Professor Dr.-Ing. Reiner Staudt
• Fachliche Zuordnung: Anorganische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 79644156

Ziel des gemeinsamen Projektes ist die rationale Entwicklung von MOF-Materialien für Anwendungen in der selektiven Adsorption und der selektiven Katalyse auf Grundlage des Verständnisses der strukturbezogenen Funktionen. Mit der Kompetenz der drei Arbeitsgruppen auf den Gebieten Synthese/Strukturanalyse, Sorption und heterogene Katalyse soll ein vertiefter Kenntnisstand von MOFs und ihren spezifischen Funktionen mit Blick auf technische Anwendungen erreicht werden.Die Untersuchungen konzentrieren sich auf poröse Cu-MOFs mit substituierten Triazolylbenzoaten und - isophthalaten als Linker, die in der ersten Förderphase des SPP entwickelt wurden. Diese werden modifiziert, um die Porenstruktur anzupassen und aktive Zentren zu erzeugen. Größe und Struktur der Poren und der Porenöffnungen werden durch das Substitutionsmuster der Linker gesteuert, um damit Formselektivität bei Adsorptions- und Katalyseprozessen zu erzielen. Aktive Zentren in den MOFs werden durch die Einführung einer zweiten Metallionensorte erzeugt; solche heteronuklearen MOFs können nach dem Prinzip der isomorphen Substitution synthetisiert werden. Die dadurch erzielte Selektivität in der Adsorption und in der Redox-Katalyse werden u.a. am Beispiel der Alkan/Alken-Trennung und der Alken- Oxidation untersucht. Die Korrelation zwischen dem Sorptionsverhalten verschiedener Reaktanden (z.B. CO, O2, Kohlenwasserstoffe) in MOFs mit verschiedenen Linkern und Metallionen und ihren katalytischen Eigenschaften soll zu einem vertieften Verständnis der Netzwerk-basierten Funktionen von MOFMaterialien beitragen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1362: Poröse metallorganische Gerüstverbindungen