Forscher wollen die Bindung an Zeolithe und MOFs aufklären
Schema der an der Uni Kiel entwickelten metallorganischen Gerüstverbindung CAU-4. In der Mitte eine Pore mit einem Durchmesser von zirka 1 nm. Sauerstoffatome rot, Aluminiumatome hellgrau und Kohlenstoffatome dunkelgrau (Bild: Norbert Stock)

Schema der an der Uni Kiel entwickelten metallorganischen Gerüstverbindung CAU-4. In der Mitte eine Pore mit einem Durchmesser von zirka 1 nm. Sauerstoffatome rot, Aluminiumatome hellgrau und Kohlenstoffatome dunkelgrau (Bild: Norbert Stock)

Das wollen Forscher der Universitäten Kiel, Bochum, Stockholm und Uppsala mit brillanter Röntgenstrahlung ändern. Fast 2,5 Mio. Euro Fördergelder konnten sie für das internationale Projekt einsammeln. Knapp die Hälfte kommt dabei vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.

Gemeinsam mit seinem Kollegen Prof. Wolfgang Bensch und Partnern der Uni Bochum will Prof. Norbert Stock vom Institut für Anorganische Chemie der Uni Kiel nun Messzellen bauen, in denen die chemischen Reaktionen an diesen porösen Feststoffen live beobachtet werden können. Dabei ist es vor allem wichtig auf atomarer Ebene zu verstehen, wie diese gebildet werden und wie diese funktionieren.

Sehr intensives Röntgenlicht soll dabei helfen, die Bildung der Materialien und die Wechselwirkung der Moleküle mit den Porenwänden präzise zu bestimmen. Dafür nutzen die Wissenschaftler unter anderem die brillante Strahlung am Teilchenbeschleunigerring Petra III im Deutschen Elektronensynchrotron (Desy) in Hamburg. Unter verschiedenen Reaktionsdrücken und -temperaturen sowie automatisierter Dosierung der Ausgangsstoffe stellen Stock und seine Kollegen dort in den neuen Reaktionszellen die neuen Materialien her. Die ersten Reaktionszellen sollen bereits in wenigen Monaten bereit stehen.

Die schwedischen Forscher aus Stockholm und Uppsala werden in Zukunft die Zellen am zurzeit im Bau befindlichen Teilchenbeschleuniger Maxlab IV in Lund einsetzen. Dort wollen die Chemiker zusätzlich die Einlagerung von Gastmolekülen sowie die Eigenschaften dieser Systeme untersuchen. Die am Projekt „Matsyncell“ beteiligten Wissenschaftler sind Teil des Röntgen-Ångström-Clusters, in dem deutsche und schwedische Einrichtungen mithilfe von Synchrotron- und Neutronenstrahlung gemeinsam an Fragestellungen der Materialwissenschaft arbeiten.

Weblink zum Thema
Mehr Informationen zum Röntgen-Ångström-Cluster – Internetseite des Clusters – direkt hier.

(dw)

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