Inzicht in de flexibiliteit van responsieve metaal-organische roosters (MOFs) (MOFFlex)

Adsorptieprocessen vormen een essentiële scheidingsstap in de chemische industrie. Metaal-organische roosters (MOFs) zijn een groep van adsorbentia met een hoge adsorptiecapaciteit en scheidingsvermogen. In tegenstelling tot de meeste anorganische adsorbentia kan het kristalrooster van MOFs flexibel zijn. Het meeste onderzoek hierover bestudeerde structuurveranderingen van enkele extreem flexibele materialen die grote wijzigingen in hun eenheidscel ondergaan. Ondanks deze focus op een kleine subset van materialen zijn zo goed als alle MOFs in meer of mindere mate flexibel. Als gevolg hiervan komt het vaak voor dat MOFs moleculen groter dan de kristallografische poriegrootte opnemen. Ondanks de relevantie van dit effect blijft MOF flexibiliteit een onderbelicht aspect en de invloed ervan in adsorptie en scheidingen ongekend.
MOFFlex mikt op het observeren en verstaan van adsorptie-geïnduceerde flexibiliteit in MOFs die nog niet in detail werden bestudeerd in deze context. Bovendien zal het effect van de partikelgrootte en de aanwezigheid van bindmiddelen op de flexibiliteit systematisch worden geanalyseerd. Om dit doel te verwezenlijken combineert het project een uitgebreide toolbox aan diffractie- en spectroscopische methoden (zowel in het labo als aan synchrotronfaciliteiten), structurele karakterisatie en de gecontroleerde synthese van MOF partikels en composieten. Een reeks van alifatische alcoholen zal gebruikt worden als probemoleculen met praktische relevantie.