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Humboldt-Preisträger Susumu Kitagawa zu Gast an der RUB

29.09.2008 - (idw) Ruhr-Universität Bochum

Nr. 302

Flexible Molekular-Räume als Sensoren und Katalysatoren
Künftige Kooperation mit RUB-Chemie wird geplant

Zur Planung einer Kooperation mit der RUB-Chemie besucht Prof. Dr. Susumu Kitagawa vom 25.9. bis zum 5.10. die Ruhr-Universität. Kitagawa ist führender Experte auf dem Gebiet hochporöser anorganisch-organischer Hybridmaterialien - "MOFs". Erst kürzlich wurde er von der Alexander von Humboldt Stiftung mit dem mit 60.000 Euro dotierten Humboldt-Forschungspreis für sein Lebenswerk ausgezeichnet. In der Kooperation mit der RUB wird es um ultradünne Funktionsschichten von MOFs auf Oberflächen (SURMOFs) gehen. Am Chemie-Department der Universität Kyoto in Japan erforscht er molekulare Adsorptionsphänomene im Zusammenhang mit der Speicherung der Energieträger Wasserstoff und Methan. Am Dienstag, 30. September hält Kitagawa den Vortrag: "Design of Functional Porous Coordination Polymers" (11:15 Uhr, Raum NC 5/99).

Weniger ist mehr - chemischer Minimalismus

Ludwig Mies van der Rohes (1886-1969) minimalistischer Ansatz zur Gestaltung des Raums zählt zu den Grundlagen der modernen Architektur. In seinem "Haut und Knochen"-Konzept erfuhr der Raum seine Strukturierung durch ein Rahmenwerk aus Stahl (Knochen) und Flachglas (Haut). Sein Slogan "weniger ist mehr" passt zu einer neuen Klasse chemischer Stoffe: Die metall-organischen Gerüst-Verbindungen (metal organic frameworks, MOFs) sind als hochgradig offene Strukturen das Nano-Gegenstück zu Mies van der Rohes Bauwerken.

Adaptive Gerüstverbindungen

MOFs sind im Unterschied zu anderen porösen Stoffen weiche Materialien. Die Strukturen der inneren Oberflächen, Lücken und Höhlungen, Gräben und Kanäle in diesen ausgedehnten, oft recht komplizierten, periodischen Gerüsten müssen also nicht starr und unveränderlich sein. Vielmehr wird es besonders spannend, wenn das Gerüst, vergleichbar mit einem Schwamm, flexibel auf chemische oder physikalische Reize reagiert. Die Entdeckung und konsequente Erforschung des Potenzials der dynamischen Eigenschaften von MOFs und die Nutzung der Koordinationsräume für Grenzflächen-bestimmte, systemchemische Phänomene ist Susumu Kitagawas bedeutender Beitrag zur Entwicklung dieses neuen Gebietes der Materialchemie.

SURMOFs und CATMOFs

Die Herstellung homogener, dünner Beschichtungen von MOFs auf Oberflächen (SURMOFs) ist wichtig für vielfältige Anwendungen, z.B. als Sensoren, intelligente Membranen und für elektronische Geräte. Ein "heißes" Thema werden dabei durch elektrische und magnetische Felder oder Lichteinwirkung "schaltbare" Gerüste sein. Auch für die Katalyse haben MOFs ein enormes Potenzial (CATMOFs), das im Sonderforschungsbereich "Heterogene Katalyse" intensiv untersucht wird (Projekt B1 im SFB558, http://www.sfb558.de). Die am Lehrstuhl für Anorganische Chemie II entwickelte Einbettung von Nanometallen in MOFs hat weltweit großes Interesse gefunden. Die SURMOFs und CATMOFs werden in Zusammenarbeit mit Prof. Kitagawa weiterentwickelt. Das im Aufbau befindliche Department Grenzflächen-Systemchemie (Interfacial Systems Chemistry, IFSC) bietet dafür auch die ideale Umgebung.


Weitere Informationen

Prof. Dr. Roland A. Fischer, Anorganische Chemie II, Tel.: 0234/32-24174, roland.fischer@rub.de

Prof. Dr. Christof Wöll, Physikalische Chemie I, Tel.: 0234/32-25529, woell@pc.rub.de
Weitere Informationen: http://www.mof2008.de - http://1st International Conference on Metal Organic Frameworks and Open Framework Compounds 8. bis 10. Oktober 2008, Kongresshalle Augsburg
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