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Tailoring Metal-Organic Framework Glasses with Higher Fracture Toughness

Projektbeschreibung

Verbesserung der Bruchfestigkeit neuartiger poröser Gläser

Poröse Gläser und Keramiken sind vielversprechende Werkstoffe für Katalyse‑, Trennungs‑ und Speicheranwendungen. Metallorganische Gerüstverbindungen verfügen über strukturelle Poren und sind daher für solche Anwendungen attraktiv. In jüngerer Vergangenheit wurde entdeckt, dass zeolithische Imidazolat-Gerüstverbindungen, eine Untergruppe der metallorganischen Gerüstverbindungen, geschmolzen und zu Gläsern verarbeitet werden können. Mit Unterstützung im Rahmen der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen setzt das Projekt ToughMOF fortgeschrittene experimentelle Methoden sowie In-Silico-Verfahren ein, um Probleme mit der geringen Bruchfestigkeit dieser Werkstoffe anzugehen und optimierte Glasstrukturen mit verbesserter mechanischer Leistung zu bestimmen.

Ziel

Metal-organic frameworks (MOFs) are a class of organic-inorganic hybrid materials with high porosity. Recently, it has been discovered that a subset of MOFs, namely zeolitic imidazolate frameworks (ZIFs), can be melted and quenched into glasses. This makes it possible to prepare bulk, transparent ZIF glasses with modifiable organic and inorganic building units. However, preliminary results have shown that one of the representative ZIF glasses, ZIF-62, exhibits lower fracture toughness than most traditional oxide glasses. This seriously limits the scope of possible ZIF glass applications within, e.g. gas separation and storage.

In the proposed project, we will explore the composition-structure-mechanical property relationship of ZIF glasses. The aim is to optimize the glass composition and structure to achieve improved fracture toughness, while not significantly lowering the strength and stiffness. To this end, we will first systematically vary the ZIF glass structure by tuning the composition, thermal history, and pressure history, in addition to subjecting the glasses to irradiation by heavy ions. Then the mechanical properties of the different glasses will be measured. Finally, these experiments will be complemented by atomistic simulations and machine learning predictions to identify optimized glass structures with improved mechanical performance.

The project builds on complementary expertise of the fellow applicant (atomistic simulations, machine learning) and supervisor (mechanics, MOF glasses). Together with the research and training environment provided by the host organization (Aalborg University, Denmark), this will ensure the achievement of this timely and innovative project as well as the dissemination and exploitation of the expected results. The research outputs will lead to new understanding of fracture behavior of MOF materials. The fellow applicant will emerge from the project with new skills, and the capability to launch his own research group.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.

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Schlüsselbegriffe

Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).

Programm/Programme

Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.

Thema/Themen

Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.

Finanzierungsplan

Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Alle im Rahmen dieses Finanzierungsinstruments finanzierten Projekte anzeigen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.

(öffnet in neuem Fenster) H2020-MSCA-IF-2020

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

Koordinator

AALBORG UNIVERSITET
Netto-EU-Beitrag

Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.

€ 207 312,00
Adresse
FREDRIK BAJERS VEJ 7K
9220 AALBORG
Dänemark

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Region
Danmark Nordjylland Nordjylland
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten

Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.

€ 207 312,00
Mein Booklet 0 0