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Electric Field Assisted Dynamic MOF alignment and Crystal Assembly

Projektbeschreibung

Neue Methoden zur Kontrolle des Wachstums und der Ausrichtung metallorganischer Gerüstteilchen

Metallorganische Gerüste sind vielseitige Verbindungen, die aus Metallionen bestehen, welche mit organischen Liganden verbunden sind und ein-, zwei- oder dreidimensionale Strukturen bilden. Trotz ihres vielversprechenden Potenzials für zahlreiche Anwendungen sind die Forschenden noch nicht in der Lage, kolloidale metallorganische Gerüstteilchen zu manipulieren und ihre Ausrichtung zu kontrollieren. Das EU-finanzierte Projekt DYNAMOF kombiniert Materialwissenschaft, Chemie und Physik und will die Fähigkeit zur Manipulation von metallorganischen Gerüstteilchen verbessern, indem es die Prinzipien und Arbeitsmethoden zur Kontrolle kolloidaler Teilchen in einem breiten Spektrum an Materialien festlegt. Unter Ausnutzung der anisotropen Ionenbeweglichkeit und Polarisierbarkeit von metallorganischen Gerüsten wird DYNAMOF ein flexibles Instrumentarium für die dynamische und statische Kontrolle der Orientierung, Ausrichtung und Ablagerung von Kristallen metallorganischer Gerüste schaffen und so den Weg für bedeutende Fortschritte bei der Leistung entsprechender Materialien, Verbundwerkstoffe und Geräte ebnen.

Ziel

Despite the staggering number of reports on Metal-Organic Frameworks (MOFs), we are still greatly limited in our ability to manipulate colloidal MOF particles and control MOF orientation. Reliable control of MOF crystal orientation is extremely important as the properties and functionality of most MOFs are highly dependent upon crystallographic direction due to lattice anisotropy. However, the effective exploitation of such functionality remains frustratingly out of reach.
Based on the novel concept of exploiting MOF anisotropic ion mobility and polarizability, DYNAMOF aims to establish a flexible toolbox of methods for both dynamic and static control over the orientation, alignment and deposition of MOF crystals, which can be integrated into other processing techniques, thus paving the way for major advancements in the performance of MOF materials, composites and devices.
The mechanisms of E-field alignment of MOF particles as well as colloidal interactions governing MOF plastic or liquid crystal assembly, non-classical crystal growth and oriented film formation will be studied to develop a comprehensive and revolutionary platform for orientational control of free-standing and supported MOF crystals. As a proof-of-concept, the implications of MOF alignment on the proton conduction of MOF composites will be tested to pave the way towards next-generation MOF proton exchange membranes.
This ambitious project, which straddles the disciplines of materials science, chemistry and physics, is expected to break new ground by removing a key barrier in our ability to manipulate MOF particles. The wider goal of DYNAMOF is to establish the principles and working methods for colloidal manipulation across a wide materials spectrum, by using MOFs as a versatile platform for expanding our understanding of colloidal materials. Given the ubiquity and importance of colloids in materials science and daily life, the success of DYNAMOF will therefore have far reaching impact.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

ERC-COG - Consolidator Grant

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) ERC-2020-COG

Alle im Rahmen dieser Aufforderung zur Einreichung von Vorschlägen finanzierten Projekte anzeigen

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITAT WIEN
Netto-EU-Beitrag
€ 1 964 345,00
Adresse
UNIVERSITATSRING 1
1010 Wien
Österreich
Region
Ostösterreich Wien Wien
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 964 345,00

Begünstigte (1)