Teilprojekt A04

2. Förderperiode

Oberflächenchemie und Elektrokatalytische Funktionen von 2D Metallorganischen Gerüstverbindungen

Das Projekt wird sich auf die Synthese von Kompositmaterialien aus metallorganischen Gerüstverbindungen (engl.: metal-organic framework monolayer (MOFene)) für den Nachweis und das Einfangen schädlicher Moleküle durch elektrochemische Sensorik konzentrieren. Die Synthesen für Modellsysteme und MOFene-Materialien werden zur Herstellung von Hybridmaterialien eingesetzt. Die Analysen der Oberflächenchemie und der Reaktionskinetik von Oberflächenstellen werden fortgesetzt und die Entwicklung katalytisch aktiver Stellen sowie das Defekt-Engineering werden angestrebt. Besonderes Augenmerk wird auf die selektive Funktionalisierung und den Einbau von Defekten im Hinblick auf das Katalysatordesign gelegt.

1. Förderperiode

Die Chemie der metallorganischen 2D Gerüstmonolagen (MOFene)

Zweck dieses Projekts ist die Etablierung von Syntheseansätzen für MOFene basierend auf „Top-down“- und „Bottom-up“-Strategien, welche die Kontrolle der lateralen Dimensionen und der Dicke ermöglichen. Die „Top-down“-Isolierung von Zr-basierten metallorganischen Gerüstverbindungen (engl.: MOFs = metal organic frameworks) oder säulenförmigen MOFs mit Schichtstruktur wird durch Ligandenaustausch-Exfolierung angestrebt. Das „Bottom-up“-Wachstum von 2D Zr-basierten MOFenes hingegen auf der Verbindung von sekundären Bauketten durch Linker, um Schichtbildung zu ermöglichen. Eine Untersuchung der Oberflächenphänomene und der chemischen Reaktivität an Kanten und Oberflächen unter Verwendung von MOFenes als Modellmaterialien wird durchgeführt, um maßgeschneiderte Modellkatalysatoren mit molekular definierten Oberflächenstellen zu entwickeln. Das Verständnis der MOFene Bildung/Funktionalisierung wird für die Herstellung von 2D oberflächengebundenen Modellkatalysatoren und Membranen dienen.

Teilprojektleitender

Prof. Dr. Stefan Kaskel