Elektroaktive MOF Netzwerke
| Konsortium: | Prof. Thomas Bein, München Ludwigs Maximilians Universität (LMU) Fakultät für Chemie und Center for NanoScience |
| Dr. Dana D. Medina, München Ludwigs Maximilians Universität (LMU) Fakultät für Chemie und Center for NanoScience | |
| Prof. Timothy Clark, Erlangen Friedrich-Alexander-Universtät Erlangen-Nürnberg (FAU) Computerchemie Zentrum | |
| Projekt: | Elektroaktive MOF Netzwerke |
| Abstract: | Im Rahmen des EMOF Projektes in COORNET entwerfen und synthetisieren wir neuartige MOF Netzwerke, welche aus elektroaktiven organischen Baueinheiten bestehen und sich als molekulare Schichtstrukturen anordnen, mit den Ziel, ihre photophysikalischen Eigenschaften in Form von dünnen Filmen zu untersuchen. Mit dieser Zielsetzung wählen wir die sogenannten 2D-MOF oder MOF-74 Topologien als Ausgangspunkt, die uns erlauben formstabile halbleitende und farbgebende Moleküle in einer definierten periodischen Schichtstruktur präzise zu fixieren. Dünne MOF Filme werden dafür auf elektrisch leitfähigen Substraten synthetisiert, mit genauer Steuerung der Schichtdicke und der Orientierung der Kristallite. Durch eine orthogonale Anordnung der molekularen Schichtstrukturen in Bezug auf die Substratoberfläche erwarten wir Transport von Ladungsträgern entlang der orientierten Schichten. Dieser Aspekt wird im Kontext der Fabrikation von Messzellen untersucht, um die genauen Transportwege in MOFs sowie die elektrische Leitfähigkeit zu verfolgen. Desweiteren wird die Untersuchung von physikalischen Eigenschaften wie Photonenabsorption und Fluoreszenzlebensdauer ein tieferes Verständnis der zugrunde liegenden Prinzipien der Aggregation von farbgebenden Molekülen ermöglichen. Theoretische Studien werden Einsichten in die möglichen Wechselwirkungen der Schichten, deren molekulare Stapelung und der Ladungsträgertransportwege in diesen liefern, um so die Synthese von neuartigen MOF-basierten Netzwerken mit den erwünschten Eigenschaften zu ermöglichen. Schlussendlich streben wir die Assemblierung von geordneten Donor-Akzeptor Heteroübergängen in MOF Netzwerken an, welche in optoelektronische Geräte integriert werden können. |
| Publikationen: | H. X. Deng; S. Grunder; K. E. Cordova; C. Valente; H. Furukawa; M. Hmadeh; F. Gandara; A. C. Whalley; Z. Liu; S. Asahina; H. Kazumori; M. O'Keeffe; O. Terasaki; J. F. Stoddart; O. M. Yaghi "Large-Pore Apertures in a Series of Metal-Organic Frameworks." Science 2012, 336, 1018-1023 DOI: 10.1126/science.1220131 |
| M. Hmadeh; Z. Lu; Z. Liu; F. Gandara; H. Furukawa; S. Wan; V. Augustyn; R. Chang; L. Liao; F. Zhou; E. Perre; V. Ozolins; K. Suenaga; X. F. Duan; B. Dunn; Y. Yamamto; O. Terasaki; O. M. Yaghi "New Porous Crystals of Extended Metal-Catecholates." Chem. Mat. 2012, 34, 3511-3513 DOI: 10.1021/cm301194a | |
| D. D. Medina; V. Werner; F. Auras; R. Tautz; M. Dogru; J. Schuster; S. Linke; M. Doblinger; J. Feldmann; P. Knochel; T. Bein "Oriented Thin Films of a Benzodithiophene Covalent Organic Framework." ACS Nano 2014, 4042-4052 DOI: 10.1021/nn5000223 | |
| D. D. Medina; J. M. Rotter; Y. H. Hu; M. Dogru; V. Werner; F. Auras; J. T. Markiewicz; P. Knochel; T. Bein "Room Temperature Synthesis of Covalent-Organic Framework Films through Vapor-Assisted Conversion." J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1016-1019 DOI: 10.1021/ja510895m | |
| D. D. Medina; M. L. Petrus; A. N. Jumabekov; J. T. Margraf; S. Weinberger; J. M. Rotter; T. Clark; T. Bein "Directional Charge-Carrier Transport in Oriented Benzodithiophene Covalent Organic Framework Thin Films." ACS Nano 2017, 11, 2706-2713 DOI: 10.1021/acsnano.6b07692 | |
| M. Kriebel; K. Weber; T. Clark "A Feynman dispersion correction: a proof of principle for MNDO." J. Mol. Model. 2018, 24, 338 DOI: 10.1007/s00894-018-3874-6 | |
| D. Medina; A. Mähringer; T. Bein "Electroactive Metalorganic Frameworks." Isr. J. Chem. 2018, 58, 1089-1101 DOI: 10.1002/ijch.201800110 | |
| E. Virmani; J. M. Rotter; A. Mähringer; T. von Zons; A. Godt, T. Bein, S. Wuttke, D. Medina "On-surface Synthesis of Highly Oriented Thin Metal-organic Framework Films through Vapor-assisted Conversion." J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 4812-4819 DOI: 10.1021/jacs.7b08174 | |