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Tuning the flexibility in MOFs by SBU functionalization

Bon, Volodymyr, Kavoosi, Negar, Senkovska, Irena, Müller, Philipp, Schaber, Jana, Wallacher, Dirk, Többens, Daniel M., Mueller, Uwe, Kaskel, Stefan 17 March 2017 (has links) (PDF)
A new approach for the fine tuning of flexibility in MOFs, involving functionalization of the secondary building unit, is presented. The "gate pressure" MOF [Zn3(bpydc)2(HCOO)2] was used as a model material and SBU functionalization was performed by using monocarboxylic acids such as acetic, benzoic or cinnamic acids instead of formic acid in the synthesis. The resulting materials are isomorphous to [Zn3(bpydc)2(HCOO)2] in the "as made" form, but show different structural dynamics during the guest removal. The activated materials have entirely different properties in the nitrogen physisorption experiments clearly showing the tunability of the gate pressure, at which the structural transformation occurs, by using monocarboxylic acids with varying backbone structure in the synthesis. Thus, increasing the number of carbon atoms in the backbone leads to the decreasing gate pressure required to initiate the structural transition. Moreover, in situ adsorption/PXRD data suggest differences in the mechanism of the structural transformations: from "gate opening" in the case of formic acid to "breathing" if benzoic acid is used.
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Tuning the flexibility in MOFs by SBU functionalization

Bon, Volodymyr, Kavoosi, Negar, Senkovska, Irena, Müller, Philipp, Schaber, Jana, Wallacher, Dirk, Többens, Daniel M., Mueller, Uwe, Kaskel, Stefan 17 March 2017 (has links)
A new approach for the fine tuning of flexibility in MOFs, involving functionalization of the secondary building unit, is presented. The 'gate pressure' MOF [Zn3(bpydc)2(HCOO)2] was used as a model material and SBU functionalization was performed by using monocarboxylic acids such as acetic, benzoic or cinnamic acids instead of formic acid in the synthesis. The resulting materials are isomorphous to [Zn3(bpydc)2(HCOO)2] in the 'as made' form, but show different structural dynamics during the guest removal. The activated materials have entirely different properties in the nitrogen physisorption experiments clearly showing the tunability of the gate pressure, at which the structural transformation occurs, by using monocarboxylic acids with varying backbone structure in the synthesis. Thus, increasing the number of carbon atoms in the backbone leads to the decreasing gate pressure required to initiate the structural transition. Moreover, in situ adsorption/PXRD data suggest differences in the mechanism of the structural transformations: from 'gate opening' in the case of formic acid to 'breathing' if benzoic acid is used.
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Synthese nanostrukturierter, organisch-anorganischer Hybridmaterialien über Zwillingspolymerisation

Löschner, Tina 06 August 2013 (has links) (PDF)
Im Fokus dieser Arbeit stand die Methode Zwillingspolymerisation zur Synthese organisch-anorganischer Hybridmaterialien. Die simultane Zwillingspolymerisation wird als neues Konzept zur gezielten Herstellung homogener, nanostrukturierter Hybridmaterialien unterschiedlicher Zusammensetzung vorgestellt. Hierfür wurden die Zwillingsmonomere 2,2’-Spirobi[4H-1,3,2-benzodioxasilin] und 2,2 Dimethyl-4H-1,3,2-benzodioxasilin in einem Arbeitsschritt gemeinsam polymerisiert. Die erhaltenen Phenolharz-Siliciumdioxid/Dimethylsiloxan-Hybridmaterialien weisen aufgrund einstellbarer Syntheseparameter unterschiedliche Eigenschaftsprofile auf, die systematisch analysiert wurden. Die Charakterisierung der Produkte erfolgte mit Hilfe der Festkörper-NMR-Spektroskopie, Elektronenmikroskopie, DSC, TGA-MS, sowie durch Extraktionsversuche und die Erzeugung und Analyse poröser Materialien. Neben der simultanen Zwillingspolymerisation wird die Synthese, Charakterisierung und thermisch induzierte Polymerisation literaturunbekannter Silicium-Spiroverbindungen mit einfach- oder zweifach substituierter Salicylalkohol-Einheit beschrieben. Hierbei wurden nanostrukturierte Hybridmaterialien mit teils hohem löslichen Anteil erhalten. Die Produktbildung wird in Abhängigkeit von der Entstehung und Weiterreaktion gefundener Chinonmethid-Strukturen diskutiert.
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Synthese nanostrukturierter, organisch-anorganischer Hybridmaterialien über Zwillingspolymerisation

Löschner, Tina 05 July 2013 (has links)
Im Fokus dieser Arbeit stand die Methode Zwillingspolymerisation zur Synthese organisch-anorganischer Hybridmaterialien. Die simultane Zwillingspolymerisation wird als neues Konzept zur gezielten Herstellung homogener, nanostrukturierter Hybridmaterialien unterschiedlicher Zusammensetzung vorgestellt. Hierfür wurden die Zwillingsmonomere 2,2’-Spirobi[4H-1,3,2-benzodioxasilin] und 2,2 Dimethyl-4H-1,3,2-benzodioxasilin in einem Arbeitsschritt gemeinsam polymerisiert. Die erhaltenen Phenolharz-Siliciumdioxid/Dimethylsiloxan-Hybridmaterialien weisen aufgrund einstellbarer Syntheseparameter unterschiedliche Eigenschaftsprofile auf, die systematisch analysiert wurden. Die Charakterisierung der Produkte erfolgte mit Hilfe der Festkörper-NMR-Spektroskopie, Elektronenmikroskopie, DSC, TGA-MS, sowie durch Extraktionsversuche und die Erzeugung und Analyse poröser Materialien. Neben der simultanen Zwillingspolymerisation wird die Synthese, Charakterisierung und thermisch induzierte Polymerisation literaturunbekannter Silicium-Spiroverbindungen mit einfach- oder zweifach substituierter Salicylalkohol-Einheit beschrieben. Hierbei wurden nanostrukturierte Hybridmaterialien mit teils hohem löslichen Anteil erhalten. Die Produktbildung wird in Abhängigkeit von der Entstehung und Weiterreaktion gefundener Chinonmethid-Strukturen diskutiert.

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