Skip to main content

Synthesis and characterization of porous molecular solids

Article Category

Article available in the folowing languages:

Neue poröse Materialien für die Gasabscheidung

Organische Moleküle haben in kristallinem oder amorphem Festzustand eine selektive Gastbindung gezeigt. Neue Instrumente und Methoden, welche die Gestaltung porösen molekularen Materials einfacher machen, stellen der damit verbundenen europäischen Forschung eine führende Stellung in Aussicht.

Industrielle Technologien

Poröse molekulare Feststoffe bieten eine attraktive Alternative zu nanostrukturierten Materialien. Diese organischen Verbindungen können hinsichtlich Porengröße und funktioneller Gruppen entlang der Poren für eine sehr hohe Selektivität angepasst werden. Ferner könnten dynamische molekulare Strukturveränderungen genutzt werden. Das EU-finanzierte Projekt POMOS (Synthesis and characterization of porous molecular solids) war auf Calixarene und Cyclopeptoide fokussiert, die Kavitäten bilden, welche kleine Moleküle oder Ionen aufnehmen können und somit ein Wirt-Gast-System schaffen. Diese beiden makrozyklischen organischen Verbindungen können als Bausteine für Geräte verwendet werden, die auf Gas-Feststoff-Wechselwirkungen basieren. Calixarene sind bereits erfolgreich als Bausteine für nanostrukturierte Materialien eingesetzt worden, während Cyclopeptoide relativ unerforscht geblieben sind. Vor diesem Hintergrund synthetisierten und beschrieben die Forscher mithilfe einer Einkristall- und Röntgenpulverbeugung neue Calixaren- und Cyclopeptoid-basierte Verbindungen. Die Calixaren-basierten Verbindungen wurden unter Nicht-Umgebungsbedingungen mit einer unter Druck gesetzten Gaszelle auf ihre Gasadsorptionseigenschaften hin getestet. Die Versuchsanordnung ermöglicht es den Forschern, die Wirt-Gast-Wechselwirkungen auf atomarer Ebene zu untersuchen, um die Adsorptionsmechanismen besser zu verstehen. Die Daten wurden durch Synchrotronstrahlung und Neutronenbeugung an großen europäischen Anlagen gewonnen. Insbesondere die monomchromatische Hochintensitätsstrahlung, welche die European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) bietet, ermöglichte es den Wissenschaftlern, eine In-situ-Einkristall-Röntgenbeugung sowie Röntgenpulverbeugung durchzuführen. Die POMOS-Methoden für die Herstellung und Charakterisierung poröser molekularer Materialien werden für die Entwicklung neuer Geräte zur Gasabscheidung, -trennung und -speicherung von wegweisender Bedeutung sind. Solche Geräte sind in einem wichtigen globalen Markt von erheblichem kommerziellen Interesse.

Schlüsselbegriffe

Poröse Materialien, Gasabscheidung, POMOS, Calixarene, Cyclopeptoide

Entdecken Sie Artikel in demselben Anwendungsbereich