Deuterium-Festkörper-NMR und 1H MAS PFG NMR-Untersuchungen der Beweglichkeit des Wirtsgerüsts und der Gastmoleküle in nanoporösen Materialien

• Antragsteller: Professor Dr. Jürgen Haase
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259168689

Beim industriellen Einsatz nanoporöser Adsorbenzien bei der Stofftrennung durch Selektivadsorption und bei der Stoffwandlung durch heterogene Katalyse gehört die intrakristalline Diffusivität zu den entscheidenden Kennziffern für die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes. Von besonderer Bedeutung ist dabei das Diffusionsverhalten im Gemisch, da hierbei der Stofftransport unter den Bedingungen der Mehrkomponentenadsorption erfolgt. Metallorganische Adsorbenzien (metal-organic frameworks, MOFs) zeigen gegenüber klassischen Zeolithen eine starke Flexibilität des organischen Gerüsts, die neben einer Untersuchung der Mobilität der Moleküle und Molekülgruppen auch die Untersuchung der Mobilität des Gerüsts verlangt. Für die Erkundung der Moleküldynamik in Gemischen hat sich die 1H MAS PFG NMR-Diffusometrie als geeignet erwiesen, wie die Voruntersuchungen in Leipzig gezeigt haben. Für die Untersuchung der Dynamik von Molekülgruppen und der Flexibilität des organischen Gerüsts ist die statische Festkörper-2H NMR-Spektroskopie deuterierter Materialen besonders geeignet und in Novosibirsk sehr erfolgreich an diesen Systemen eingesetzt worden. Deshalb wird im vorgeschlagenen Projekt eine Zusammenführung des know-how beider Partner und ihrer komplementären Methoden vorgeschlagen, wobei die Kooperation eine Aufklärung der Mechanismen der Adsorption, Diffusivität und Trennung von Molekülgemischen unter Berücksichtigung der Flexibilität des Gerüsts ermöglichen soll.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Beteiligte Institution: Russian Foundation for Basic Research
• Beteiligte Person: Professor Dr. Alexander G. Stepanov