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Veröffentlichung in Nature Communications

Porosität von metallorganischen Gläsern vermessen

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Portrait of a man © Nikolas Golsch​/​TU Dortmund
Prof. Sebastian Henke lehrt und forscht an der Fakultät für Chemie und Chemische Biologie.
Gläser aus metallorganischen Gerüstverbindungen (Metal-Organic Frameworks, MOFs) sind eine neue Klasse von Glasmaterialien mit großem Potenzial für Anwendungen in der Optik, Gastrennung und Ionenleitung. Da es kompliziert ist, ihre atomistische Struktur zu bestimmen, ist die strukturelle Porosität der MOF-Gläser bislang nur unzureichend bekannt. Chemiker der Arbeitsgruppe von Prof. Sebastian Henke aus der Fakultät für Chemie und Chemische Biologie haben nun erstmals die Porosität von MOF-Gläsern durch die Sorption von Kohlenstoffdioxid und verschiedenen Kohlenwasserstoffgasen vermessen können. Ihre Erkenntnisse wurden kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht. Die Ergebnisse sind von Bedeutung für künftige Anwendungen von MOF-Gläsern in hocheffizienten Membranen für die Gasseparation und als Festkörperelektrolyte in der Batterietechnik.

MOFs sind kristalline – also geordnete – Materialien, die modular aus anorganischen und organischen Bausteinen aufgebaut sind und Poren im Nanometerbereich aufweisen. Durch die Wahl der Bausteine lassen sich Form und Größe der Hohlräume variabel einstellen. Dank dieser Möglichkeit sind MOFs für Anwendungen in der Energiespeicherung, Gastrennung, Ionenleitung und Katalyse interessant. Einige kristalline MOFs können durch Schmelzen bei Temperaturen von 400-600 °C und anschließendes Abkühlen in Gläser überführt werden.