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Funktionalisierte metall-organische Netzwerke Adsorption Hauptseminar AC WS 2010/11 Martin Friedrich 08.02.2011.

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1 Funktionalisierte metall-organische Netzwerke Adsorption Hauptseminar AC WS 2010/11 Martin Friedrich

2 Metall-organische Netzwerke (MOF) Aufbau s tructural b inding u nits organischer Linker Zn 4 O 6+ + Aus:

3 Metall-organische Netzwerke (MOF) Aufbau aus Knotenpunkten (SBU) und organischen Verbindungen (Linker) Bildung von meist dreidimensionalen Netzwerken => Porenbildung Porengröße im mikroporösen bis unteren mesoporösen Bereich hohes spezifisches Volumen einfache Synthese sehr stabil

4 Metall-organische Netzwerke (MOF) Verwendung als Trägerstoff für hetrogene Katalyse Grundstoff für den Bau von Sensoren Gasadsorption Gasseparation Benennung HKUST: Hong Kong University of Science and Technology MIL: Matériaux de lInstitut Lavosier ZIF: Zeolithic Imidazole Framework

5 Adsorption an MOFs Linker freie Koordinationsstellen SBU breathing effect

6 Aus: Adsorption Physisorption vs. Chemisorption

7 Aus: Adsorption Aus:

8 MOF-5 / IRMOF-1 SBU: Zn 4 O 6+ Linker: Terephthalsäure spezifische Oberfläche ca m² g -1 Porengröße 9.2 & 13.8 Å Aus: Adsorption of CO 2, CH 4, N 2 O, and N 2 on MOF-5, MOF-177, and Zeolite 5A

9 Adsorption in MOF-5 CH 4

10 Modifikation IRMOF Modifikation des Linkers Länge Aus: Systematic Design of Pore Size and Functionality in Isoreticular MOFs and Their Application in Methane Storage

11 Adsorption Aus: Unusual Adsorption Behavior on Metal-Organic Frameworks Interpenetration!

12 Modifikation IRMOF Funktionelle Gruppen an Linker Post-synthetische Einführung der Gruppen Aus: Multiple Functional Groups of Varying Ratios in Metal-Organic Frameworks

13 Adsorption MOF-5, modifiziert mit E & I und E, H & I Aus: Multiple Functional Groups of Varying Ratios in Metal-Organic Frameworks

14 Zeolitic imidazolate frameworks SBU: Zn 2+ Linker: (mIm) Porengröße: 1,16 nm Kanalgröße: 0,34 nm Aus: Adsorption of CO2, CH4, and N2 on Zeolitic Imidazolate Frameworks: Experiments and Simulations

15 Adsorption Aus: Adsorption of CO2, CH4, and N2 on Zeolitic Imidazolate Frameworks: Experiments and Simulations CO 2 CH 4 N2N2

16 Adsorption Aus: Adsorption of CO2, CH4, and N2 on Zeolitic Imidazolate Frameworks: Experiments and Simulations

17 Funktionalisierung ZIF Einfügen von Gruppen an Linker ergibt neues ZIF: ZIF-90, ZIF-91, ZIF-92 Aus: Crystals as Molecules: Postsynthesis Covalent Functionalization of Zeolitic Imidazolate Frameworks

18 Ausblick

19 Quellenverzeichnis Adsorption of CO 2, CH 4, N 2 O and N 2 on MOF-5, MOF-177 and Zeolite 5A; D. Saha, Z. Bao, F. Jia, S. Deng Systematic Design of Pore Size and Functionality in Isoreticular MOFs and Their Application in Methane Storage; M. Eddaoudi, J. Kim, N. Rosi, D. Vodak, J. Wachter, M. OKeeffe, O. M. Yaghi Multiple Functional Groups of Varying Ratios in Metal-Organic Frameworks; H. Deng, C. Doonan, H. Furukawa, R. Ferreira, J. Towne, C. Knobler, B. Wang, O. Yaghi Unusual Adsorption Behavior on Metal-Organic Frameworks; D. Fairen-Jimenez, N. Seaton, T. Düren Adsorption of CO2, CH4, and N2 on Zeolitic Imidazolate Frameworks: Experiments and Simulations; J. Prez-Pellitero et. Al. Crystals as Molecules: Postsynthesis Covalent Functionalization of Zeolitic Imidazolate Frameworks; W. Morris et. Al.

20 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit MOF-5ZIF-8


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