Neue Funktionsmaterialien

Chemiker konnten erstmals die positiven Eigenschaften verschiedener kristalliner poröser Materialien verbinden

09.05.2017 - Deutschland

Schon lange arbeiten Chemiker an der Herstellung von kristallinem, porösem Material mit dreidimensionalen Strukturen, die Löcher im Nanometerbereich aufweisen. Deren oftmals extrem hohe innere Oberfläche prädestiniert diese Materialien für Anwendungen in der Speicherung von Gasen oder in der Katalyse. Sie sind daher vielversprechend für die zukünftige Energiespeicherung und -umwandlung. Bislang gab es drei große Klassen von kristallinen porösen Materialien mit je eigenen Vor- und Nachteilen. Nun ist es einem Chemiker-Team von der TU Berlin in Kooperation mit vier weiteren internationalen Arbeitsgruppen erstmals gelungen, ein Material herzustellen, das die positiven Eigenschaften und Aufbauprinzipien dieser unterschiedlichen Materialklassen verbindet – es handelt sich um ein Silikat-organisches Gerüstmaterial (SiCOF).

„Dieses Gerüstmaterial stellt das erste Beispiel für ein synthetisches kristallines Material dar, das aus hexakoordiniertem Silizium aufgebaut ist, ohne dass dafür extrem hohe Temperaturen und Drücke verwendet werden müssen, die typischerweise größer sind als 100.000 Bar und Temperaturen von 1000°C überschreiten“, erklären Dr. Jérôme Roeser und Prof. Dr. Arne Thomas vom Institut für Chemie der TU Berlin, dessen Arbeitsgruppe sich mit der Synthese und Anwendung von Funktionsmaterialien beschäftigt.

Die Herangehensweise, die Entwicklung und das mögliche Anwendungsspektrum des Materials hat das Autorenteam um Jérôme Roeser und Arne Thomas nun in einem Artikel in der neuesten Ausgabe der Zeitschrift „Nature Chemistry“ beschrieben. In dem Artikel “Anionic Silicate Organic Frameworks Constructed from Hexacoordinate Silicon Centers” erklären die Autoren detailliert auf welche Weise das Silikat-organische Gerüstmaterial (SiCOF) aus anorganischem Siliziumdioxid gewonnen werden kann.