Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

RUB-Chemiker "backen" molekulare Baumkuchen: Neuartige Herstellung von MOFs

14.01.2008
Alternative Herstellungsmethoden für MOFs: Geschichtet, nicht gerührt
Metallorganische Koordiationspolymere mit neuen Eigenschaften

Poröse Materialien werden in der Chemie heiß gehandelt: Ihr Anwendungsspektrum reicht von der saugkräftigen Babywindel bis hin zum leistungsstarken Katalysator oder zum effizienten Tank für Gase und Flüssigkeiten. Weltweit tüfteln Forscher an der Herstellung dieser Substanzen, sog. MOFs (für engl.: Metal-Organic Frameworks), die aus mehreren Komponenten zusammengesetzt werden.

Im Rahmen einer Zusammenarbeit haben jetzt Bochumer Chemiker (Prof. Dr. Christof Wöll und Prof. Dr. Roland A. Fischer, Fakultät für Chemie und Biochemie der RUB) eine neue Methode entwickelt, MOFs herzustellen: Anstatt die Komponenten einfach zu mischen und dann reagieren zu lassen, tragen sie sie schichtweise auf eine Oberfläche auf und können so ganz neue und viel komplexere MOFs erzeugen. "Man kann sich das so vorstellen wie das Backen eines Baumkuchens", verdeutlicht Prof. Wöll.

"Der Teig wird nicht wie üblich erst gerührt und dann gebacken, sondern lagenweise aufgetragen - so wird die Kombination unzähliger verschiedener Teigsorten in einem Kuchen möglich." Über die Ergebnisse berichten die Forscher in der renommierten Zeitschrift "Journal of the American Chemical Society".
... mehr zu:
»MOF »Molekül

Von der Windel bis zum Brennstoffzellenauto

Einen MOF kann man sich vorstellen wie ein winziges Regalsystem, bei dem Bretter und Streben aus speziellen Molekülen bestehen. In die einzelnen Fächer lassen sich Stoffe einlagern, zum Beispiel Gasmoleküle. Interessanterweise passen in den MOF-gefüllten Tank mehr Moleküle als in den leeren Tank: In den Regalfächern werden die Moleküle an die Bretter gebunden und rücken dadurch dichter aneinander heran. Das macht die MOFs zum Beispiel interessant für die Entwicklung wasserstoffbetriebener Brennstoffzellen-Autos. In die einzelnen Regalfächer können aber auch Metall-Nanocluster eingebettet werden: So wird dann aus einer MOF-beschichteten Oberfläche ein Sensor.

Eintauchen in verschiedene Lösungen

Normalerweise werden die MOF-Substanzen durch einfaches Mischen von zwei Ausgangssubstanzen und anschließende Behandlung mit höheren Temperaturen hergestellt - so ähnlich wie beim Kuchenbacken. Im Rahmen einer Zusammenarbeit zwischen der Physikalischen und der Anorganischen Chemie entstand die Idee, ein neues Syntheseverfahren zu erproben. Dabei werden die Ausgangssubstanzen nicht gemischt, sondern ein Trägermaterial wird jeweils nacheinander in verschiedene Lösungen einzelner Substanzen eingetaucht. Das (ggf. automatisierte) Wiederholen dieser Schritte ermöglicht die Herstellung sehr homogener Schichten in einem Lage-für-Lage-Verfahren - der Herstellung eines Baumkuchens vergleichbar. Überraschend für die Forscher war, dass die strukturelle Qualität dieser Schichten sehr hoch ist. In einigen Fällen wird sogar die strukturelle Qualität der mit dem klassischen Verfahren erzielten Ergebnisse noch übertroffen. "Noch wichtiger ist allerdings, dass uns das Verfahren die Herstellung ganz neuartiger MOFs ermöglicht", so Prof. Fischer. Mehr Komponenten und eine gezielte Anordnung der einzelnen Schichten rücken in den Bereich des Möglichen. Bis zu 100 Schichten können die Bochumer Chemiker heute übereinander auftragen. Die gesamte Schichtstärke beträgt dann ca. 100 nm, genug für die Beschichtung von Sensor-Oberflächen.

Titelaufnahme

O. Shekhah, H. Wang, S. Kowarik, F. Schreiber, M. Paulus, M. Tolan, Ch. Sternemann, F. Evers, D. Zacher, R. A. Fischer, and Ch. Wöll: Step-by-Step Route for the Synthesis of Metal-Organic Frameworks. In: J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 15118-15119

Weitere Informationen

Prof. Dr. Christof Wöll, Lehrstuhl für Physikalische Chemie I der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel: 0234/32-25529, Fax: 0234/32-14182, E-Mail: woell@pc.ruhr-uni-bochum.de, Internet: http://www.pc.rub.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.pc.rub.de

Weitere Berichte zu: MOF Molekül

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Zirkuläre RNA wird in Proteine übersetzt
24.03.2017 | Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft

nachricht Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen
24.03.2017 | Universität Bayreuth

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise