Zirkonium(IV)/Cerium(IV) bimetallische metaal-organische roosters, als nieuwe redox actieve artificiële proteasen: een systematische studie van moleculaire interacties en katalytische eigenschappen

Metaal-organische roosters (MOFs) zijn een interessante nieuwe klasse van poreus materiaal met applicaties gaande van gas opslag voor waterstof energie en absorptie materialen voor nierdialyse tot katalysator voor de splitsing van proteïnen (hydrolyse). MOFs bestaan uit zuurstof clusters verbonden door koolstof-gebaseerde linkers resulterend in een hoog gestructureerd kristal met bepaalde porie grootte. Door variatie van metaal en de soort linker kan een oneindige variatie aan MOFs geproduceerd worden en is het mogelijk om specifieke functies te incorporeren. In dit project zullen we kijken hoe efficiënt MOFs proteïnen kunnen hydrolyseren. MOFs splitsen proteïnen in grotere fragmenten vergeleken met de traditionele hydrolyse methoden wat identificatie van fragmenten vergemakkelijkt en daardoor is het gebruik van MOFs van grote waarde voor toekomstig onderzoek in proteomics. De zirkonium MOFs zijn de meest robuuste en zeer efficiënt voor proteïnen hydrolyse en andere structurele eigenschappen of betere katalytische prestaties kunnen bekomen worden door andere metalen te gebruiken. Cerium-MOFs bijvoorbeeld hebben betere katalytische eigenschappen dan Zr-MOFs maar zijn echter minder stabiel. In dit project gaan we daarom een reeks MOFs synthetiseren die zowel cerium als zirkonium bevatten met 5 verschillende structuren en porie grootte om de stabiliteit van Zr-MOFs te combineren met de katalytische activiteit van de Ce-MOFs.