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Verfahren zur Herstellung metallorganischer Gerüstverbindungen
- Von Technik Redaktion
- Veröffentlicht 08/17/2009
- Wirtschaft
- Nicht beurteilt
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nanoskaligen, porösen metallorganischen Gerüstverbindungen durch den Einsatz von Kristallwachstumsinhibitoren, die auch die Agglomerisation verhindern.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Gerüstmaterial gegebenenfalls mit reaktiven funktionellen Gruppen, durch die Verknüpfungsreaktionen mit anderen Verbindungen ermöglicht werden.
Kristalline poröse metallorganische Gerüstverbindungen, so genannte "Metal-Organic Frameworks" (MOF) sind an sich bekannt. Als Verweis dazu dient die wissenschaftliche Veröffentlichung von Yaghi et al. in Microporous and Mesoporous Materials Volume: 73, Ausgabe: 1-2, pp. 3-14, die den bisherigen Kenntnisstand zusammenfasst. Mögliche Anwendungen der Gerüstverbindungen als Gas-Speicher (H2, CH4) für miniaturisierte Brennstoffzellen, als Gas-Sensoren sowie Trennmedien und Katalysatormaterialien werden ebenfalls beschrieben.
Bisherige Synthesestrategien der metallorganischen Gerüstverbindungen sind entweder darauf ausgelegt, makroskopische Kristalle der Gerüstverbindungen zu erhalten (siehe z.B. US2003078311), um diese als reine Phase vollständig charakterisieren zu können. Andere Ansätze zeigen schnellere Reaktionswege auf, die zu pulverförmigen Gerüstmaterial führen, welches jedoch mit -700 m<2>/g nicht die hohen Oberflächenwerte von bis zu 3000 m<2>/g (bestimmt nach dem Langmuir-Modell) der kristallinen MOFs erreichen können.
Die Synthese von nanoskaligen "Metal-Organic Frameworks" wurde einzig von Yan et al. in Microporous and Mesoporous Materials Volume: 58, pp. 105-114 erwähnt, wobei nichtionische Tenside, Polyoxyethylen(4) laurylether (Brij30) die Bildung des Gerüstmaterials unterstützen. Die im Bereich von 100 nm gebildeten MOF-Partikel sind nicht vor Agglomerisation geschützt, können somit nach ihrer Bildung zusammenwachsen.
Eine der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben war es daher, ein Verfahren bereitzustellen, das die gezielte Synthese nanoskaliger Gerüstverbindungen ermöglicht, d.h. solcher Gerüstverbindungen mit einem Partikeldurchmesser von maximal 500 nm, insbesondere von maximal 200 nm, besonders bevorzugt von maximal 100 nm.
Die Gerüstverbindungen sollten bevorzugt vor Agglomerisation geschützt und besonders bevorzugt redispergierbar sein. Weiterhin sollten neue Gerüstverbindungen insbesondere durch funktionelle Gruppen mit anderen chemischen Verbindungen Verknüpfungsreaktionen eingehen können.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruch 1 gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung metallorganischer Gerüstverbindungen mit einem Partikeldurchmesser von maximal 500 nm, bevorzugt maximal 200 nm, besonders bevorzugt maximal 100 nm, durch Mischen einer Metallionen enthaltenden Lösung mit einer bidentaten oder multidentaten Ligandenverbindung unter Bildung von Metall-Liganden-Komplexen, Erwärmen der Lösung zur Initiierung des Kristallwachstums, Abtrennung aller Feststoffpartikel mit einem Partikeldurchmesser von > 20 nm, bevorzugt > 10 nm, rasches Abkühlen der Lösung, insbesondere mit einer Abkühlrate von mindestens 10 K/min, bevorzugt von mindestens 30 K/min, Verfolgen der Teilchengrösse der in der Lösung befindlichen Gerüstverbindungen, insbesondere mittels Lichtstreuungsmessung und Zugeben eines Wachstumsinhibitors, insbesondere eines monodentaten Liganden, zu der Lösung bei Erreichen der gewünschten Partikelgrösse im Bereich von bis zu 500 nm, bevorzugt bis zu 200 nm, besonders bevorzugt bis zu 100 nm.
Das Metallion basiert insbesondere auf einem Element der Gruppe Ia, IIa, IIIa, IV-VIIIa und Ib-VIb des Periodensystems der Elemente, wobei Zink, Kupfer, Eisen, Aluminium, Chrom, Nickel, Palladium, Platin, Ruthenium, Rhenium und Cobalt bevorzugt sind und Zn<2+> besonders bevorzugt ist.
Als wenigstens bidentate zur Koordination mit Metallionen geeignete organische Ligandenverbindung kommen prinzipiell alle für diesen Zweck geeigneten und obige Bedingungen erfüllenden Verbindungen in Frage. Dabei muss die organische Verbindung insbesondere mindestens zwei Zentren aufweisen, die mit den Metallionen eines Metallsalzes, insbesondere mit den Metallen der vorgenannten Gruppe Ia, IIa, IIIa, IV-VIIIa und Ib-VIb eine Bindung aufbauen können.
Diese können insbesondere ausgewählt werden unter: substituierten oder unsubstituierten, ein- oder mehrkernigen - bezogen auf den Aromaten - aromatischen Dicarbonsäuren und substituierten oder unsubstituierten, ein oder mehrkernigen aromatischen, mindestens ein Heteroatom aufweisenden aromatischen Dicarbonsäuren. Im Einzelnen sind beispielsweise besonders bevorzugt Dicarbonsäuren des Benzols, Naphthalins, Pyridins oder Chinolins zu nennen.
Unter substituiert wird hier und im folgenden, wenn nicht besonders anders erwähnt, insbesondere eine Substitution mit Halogen, insbesondere mit F, Br oder mit J, mit -CF3, -OH, -NH2, -CHO, einer C1- bis C6-Alkyl-, C1- bis C6-Alkenyl-, C1- bis C6-Alkinyl- oder einer C1- bis C6-Alkoxygruppe, einem Thiol, Sulfonat, Keton, Aldehyd, Epoxy, Silyl oder einer Nitrogruppe verstanden.
Als Lösungsmittel wird in einem bevorzugten Verfahren Wasser, Methanol, Ethanol, Dimethylformamid, Diethylformamid, Chlorbenzol, N-Methylpyrrolidon oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Lösungsmittel verwendet.
Als insbesondere monodentate Wachstumsinhibitoren kommen substituierte oder unsubstituierte Alkylcarbonsäuren sowie substituierte oder unsubstituierte, ein- oder mehrkernige aromatische Carbonsäuren und substituierte oder unsubstituierte, ein oder mehrkernige aromatische,
mindestens ein Heteroatom aufweisende aromatische Carbonsäuren in Frage.
Im Einzelnen sind beispielsweise besonders bevorzugt zu nennen: Monocarbonsäuren des Benzols, Naphthalins, Pyridins oder Chinolins sowie deren Derivate.
Besonders bevorzugt ist der monodentate Wachstumsinhibitor Benzoesäure oder ein Derivat der Benzoesäure.
Das Derivat der Benzoesäure weist insbesondere eine funktionelle Gruppe in ortho-, metha,- oder para- Stellung, insbesondere bevorzugt in para- Stellung auf.
Die funktionelle Gruppe ist besonders bevorzugt ausgewählt aus der Reihe: Amin, Halogen, lineares oder ggf. cyclisches, substituiertes oder unsubstituiertes C1- bis C6-Alkyl, C1- bis C6-Alkenyl, C1- bis C6-Alkinyl oder C1- bis C6-Alkoxy, Thiol, Sulfonat, Phosphin, Keton, Aldehyd, Epoxy, Silyl oder Nitrogruppe.
Ganz besonders bevorzugt ist die funktionelle Gruppe ausgewählt aus der Reihe: Wasserstoff, -CF3, Vinyl, Hydroxy oder Oxyethyl.
Das Derivat der Benzoesäure ist in einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens ausgewählt aus der Reihe: Benzoesäure, para-Trifluormethylbenzoesäure, para-Vinylbenzoesäure, para-Hydroxybenzoesäure und para-Ethoxybenzoesäure.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine metallorganische Gerüstverbindung mit einem Partikeldurchmesser von maximal 500 nm, bevorzugt maximal 200 nm, besonders bevorzugt maximal 100 nm, auf Basis von mindestens einem Metallion und wenigstens einer mindestens bidentaten organischen Ligandenverbindung sowie einem monodentaten Wachstumsinhibitor erhältlich aus einem der vorgenannten Verfahren.
Bevorzugt ist eine Gerüstverbindung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen mittleren Partikeldurchmesser von 1-150 nm, vorzugsweise von 10-100 nm, besonders bevorzugt von 20-60 nm aufweist.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen nanoskaligen metallorganischen Gerüstverbindungen geht man z. B. wie folgt vor:
Zunächst löst man ein Metallsalz in dem Lösungsmittel oder dem Lösungsmittelgemisch und gibt vorzugsweise unter stetigem Rühren die organische mindestens bidentate Verbindung hinzu. Sobald die Lösung homogenisiert ist, wird diese im geschlossenen Reaktionsgefäss zunächst auf eine Temperatur von 40 bis 90 deg. C, vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 60 und 70 deg. C aufgeheizt. Die MOF-Mutterlösung wird bei dieser Temperatur zwischen 1 und 150 Stunden belassen, bevor sie in einer 2. Phase auf mindestens 80-100 deg. C für weitere 1-24 Stunden erwärmt wird. Bei letzterer Temperatur beginnt der Kristallwachstumsprozess. Die Mutterlösung wird dann schlagartig auf Raumtemperatur abgekühlt. Die vorhandenen MOF-Kristalle müssen dann von der Lösung abgetrennt werden, dabei können Techniken wie Zentrifugation, Filtration, Membran-Filtration zum Einsatz kommen.
Zur abgetrennten homogenen Lösung wird dann unter Überwachung der Teilchengrösse bei Erreichen eines vorbestimmten Teilchendurchmessers, insbesondere nach 0,5 min - 1 h der monodentate Wachstumsinhibitor hinzugegeben. Die entstehenden metallorganischen Gerüstnanopartikel können durch Entfernen des Lösungsmittels bei erhöhter Temperatur und vorzugsweise vermindertem Druck abgetrennt und die darin enthaltenen Poren entleert werden.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist noch die Verwendung der erfindungsgemässen Gerüstverbindungen als Gas-Speicher (insbesondere für die Speicherung von Wasserstoff und Methan) für miniaturisierte Brennstoffzellen, als Gas-Sensoren sowie Trennmedien und Katalysatormaterialien.
Beispiele
Beispiel 1
3,14 g Zn(NO3)2 X 4 H2O werden in ein verschliessbares Glasgefäss vorgelegt und in 100 ml DEF unter heftigem Rühren gelöst. Zur homogenen Lösung werden 0,57 g Terephthalsäure zugegeben und unter Rühren ebenfalls gelöst. Die homogenisierte Lösung wird im verschlossenen Glasgefäss für 72 Stunden auf 65 deg. C erwärmt. Anschliessend wird die Temperatur für 90 Minuten auf 110 deg. C erhöht. Die noch heisse Lösung wird mit Hilfe einer Teflonmembran gefiltert, 5 ml davon werden in eine Glasküvette überführt, welche sofort in einem Wasserbad auf Raumtemperatur gekühlt wird. Das Wachstum kolloidaler MOF-5-Partikel wird mit zeitaufgelöster statischer Lichtstreuung verfolgt. Erreichen die Partikel einen Radius von 100 nm (Gyrationsradius), werden 0,76 g Perfluormethylbenzoesäure, gelöst in einem Milliliter DEF, zur MOF-5 Kolloidlösung zugegeben. Eine homogene Durchmischung wird durch Schwenken erreicht. Die erhaltenen MOF-Kolloide haben eine Grösse von maximal 100 nm.
Beispiel 2
3,14 g Zn(NO3)2 X 4 H2O werden in ein verschliessbares Glasgefäss vorgelegt und in 100 ml DEF unter heftigem Rühren gelöst. Zur homogenen Lösung werden 0,57 g Terephthalsäure zugegeben und unter Rühren ebenfalls gelöst. Die homogenisierte Lösung wird im verschlossenen Glasgefäss für 72 Stunden auf 65 deg. C erwärmt. Anschliessend wird die Temperatur für 90 Minuten auf 110 deg. C erhöht. Die noch heisse Lösung wird mit Hilfe einer Teflonmembran gefiltert, 5 ml davon werden in eine Glasküvette überführt, welche sofort in einem Wasserbad auf Raumtemperatur gekühlt wird. Das Wachstum kolloidaler MOF-5-Partikel wird mit zeitaufgelöster statischer Lichtstreuung verfolgt. Erreichen die Partikel einen Radius von 100 nm (Gyrationsradius), werden 0,59 g Vinylbenzoesäure, gelöst in einem Milliliter DEF, zur MOF-5 Kolloidlösung zugegeben. Eine homogene Durchmischung wird durch Schwenken erreicht. Die erhaltenen MOF-Kolloide haben eine Grösse von maximal 100 nm.
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(c)DE102006048043 (A1), 2008-04-17,BAHNMUELLER STEFAN; LANGSTEIN GERHARD; FISCHER ROLAND A; HERMES STEPHAN
Hinweis: Wir übernehmen keine Verantwortung für die Richtigkeit der Inhalte, die von fremden Autoren herrühren, und haftet somit insbesondere nicht für deren Vollständigkeit, Aktualität oder Eignung für einen bestimmten Zweck. Verbindliche Auskünfte erhalten Sie vom Veröffentlicher/Autor/Urheber des Dokumentes.
Ebenso betrifft die Erfindung ein Gerüstmaterial gegebenenfalls mit reaktiven funktionellen Gruppen, durch die Verknüpfungsreaktionen mit anderen Verbindungen ermöglicht werden.
Kristalline poröse metallorganische Gerüstverbindungen, so genannte "Metal-Organic Frameworks" (MOF) sind an sich bekannt. Als Verweis dazu dient die wissenschaftliche Veröffentlichung von Yaghi et al. in Microporous and Mesoporous Materials Volume: 73, Ausgabe: 1-2, pp. 3-14, die den bisherigen Kenntnisstand zusammenfasst. Mögliche Anwendungen der Gerüstverbindungen als Gas-Speicher (H2, CH4) für miniaturisierte Brennstoffzellen, als Gas-Sensoren sowie Trennmedien und Katalysatormaterialien werden ebenfalls beschrieben.
Bisherige Synthesestrategien der metallorganischen Gerüstverbindungen sind entweder darauf ausgelegt, makroskopische Kristalle der Gerüstverbindungen zu erhalten (siehe z.B. US2003078311), um diese als reine Phase vollständig charakterisieren zu können. Andere Ansätze zeigen schnellere Reaktionswege auf, die zu pulverförmigen Gerüstmaterial führen, welches jedoch mit -700 m<2>/g nicht die hohen Oberflächenwerte von bis zu 3000 m<2>/g (bestimmt nach dem Langmuir-Modell) der kristallinen MOFs erreichen können.
Die Synthese von nanoskaligen "Metal-Organic Frameworks" wurde einzig von Yan et al. in Microporous and Mesoporous Materials Volume: 58, pp. 105-114 erwähnt, wobei nichtionische Tenside, Polyoxyethylen(4) laurylether (Brij30) die Bildung des Gerüstmaterials unterstützen. Die im Bereich von 100 nm gebildeten MOF-Partikel sind nicht vor Agglomerisation geschützt, können somit nach ihrer Bildung zusammenwachsen.
Eine der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben war es daher, ein Verfahren bereitzustellen, das die gezielte Synthese nanoskaliger Gerüstverbindungen ermöglicht, d.h. solcher Gerüstverbindungen mit einem Partikeldurchmesser von maximal 500 nm, insbesondere von maximal 200 nm, besonders bevorzugt von maximal 100 nm.
Die Gerüstverbindungen sollten bevorzugt vor Agglomerisation geschützt und besonders bevorzugt redispergierbar sein. Weiterhin sollten neue Gerüstverbindungen insbesondere durch funktionelle Gruppen mit anderen chemischen Verbindungen Verknüpfungsreaktionen eingehen können.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruch 1 gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung metallorganischer Gerüstverbindungen mit einem Partikeldurchmesser von maximal 500 nm, bevorzugt maximal 200 nm, besonders bevorzugt maximal 100 nm, durch Mischen einer Metallionen enthaltenden Lösung mit einer bidentaten oder multidentaten Ligandenverbindung unter Bildung von Metall-Liganden-Komplexen, Erwärmen der Lösung zur Initiierung des Kristallwachstums, Abtrennung aller Feststoffpartikel mit einem Partikeldurchmesser von > 20 nm, bevorzugt > 10 nm, rasches Abkühlen der Lösung, insbesondere mit einer Abkühlrate von mindestens 10 K/min, bevorzugt von mindestens 30 K/min, Verfolgen der Teilchengrösse der in der Lösung befindlichen Gerüstverbindungen, insbesondere mittels Lichtstreuungsmessung und Zugeben eines Wachstumsinhibitors, insbesondere eines monodentaten Liganden, zu der Lösung bei Erreichen der gewünschten Partikelgrösse im Bereich von bis zu 500 nm, bevorzugt bis zu 200 nm, besonders bevorzugt bis zu 100 nm.
Das Metallion basiert insbesondere auf einem Element der Gruppe Ia, IIa, IIIa, IV-VIIIa und Ib-VIb des Periodensystems der Elemente, wobei Zink, Kupfer, Eisen, Aluminium, Chrom, Nickel, Palladium, Platin, Ruthenium, Rhenium und Cobalt bevorzugt sind und Zn<2+> besonders bevorzugt ist.
Als wenigstens bidentate zur Koordination mit Metallionen geeignete organische Ligandenverbindung kommen prinzipiell alle für diesen Zweck geeigneten und obige Bedingungen erfüllenden Verbindungen in Frage. Dabei muss die organische Verbindung insbesondere mindestens zwei Zentren aufweisen, die mit den Metallionen eines Metallsalzes, insbesondere mit den Metallen der vorgenannten Gruppe Ia, IIa, IIIa, IV-VIIIa und Ib-VIb eine Bindung aufbauen können.
Diese können insbesondere ausgewählt werden unter: substituierten oder unsubstituierten, ein- oder mehrkernigen - bezogen auf den Aromaten - aromatischen Dicarbonsäuren und substituierten oder unsubstituierten, ein oder mehrkernigen aromatischen, mindestens ein Heteroatom aufweisenden aromatischen Dicarbonsäuren. Im Einzelnen sind beispielsweise besonders bevorzugt Dicarbonsäuren des Benzols, Naphthalins, Pyridins oder Chinolins zu nennen.
Unter substituiert wird hier und im folgenden, wenn nicht besonders anders erwähnt, insbesondere eine Substitution mit Halogen, insbesondere mit F, Br oder mit J, mit -CF3, -OH, -NH2, -CHO, einer C1- bis C6-Alkyl-, C1- bis C6-Alkenyl-, C1- bis C6-Alkinyl- oder einer C1- bis C6-Alkoxygruppe, einem Thiol, Sulfonat, Keton, Aldehyd, Epoxy, Silyl oder einer Nitrogruppe verstanden.
Als Lösungsmittel wird in einem bevorzugten Verfahren Wasser, Methanol, Ethanol, Dimethylformamid, Diethylformamid, Chlorbenzol, N-Methylpyrrolidon oder ein Gemisch aus zwei oder mehreren dieser Lösungsmittel verwendet.
Als insbesondere monodentate Wachstumsinhibitoren kommen substituierte oder unsubstituierte Alkylcarbonsäuren sowie substituierte oder unsubstituierte, ein- oder mehrkernige aromatische Carbonsäuren und substituierte oder unsubstituierte, ein oder mehrkernige aromatische,
Im Einzelnen sind beispielsweise besonders bevorzugt zu nennen: Monocarbonsäuren des Benzols, Naphthalins, Pyridins oder Chinolins sowie deren Derivate.
Besonders bevorzugt ist der monodentate Wachstumsinhibitor Benzoesäure oder ein Derivat der Benzoesäure.
Das Derivat der Benzoesäure weist insbesondere eine funktionelle Gruppe in ortho-, metha,- oder para- Stellung, insbesondere bevorzugt in para- Stellung auf.
Die funktionelle Gruppe ist besonders bevorzugt ausgewählt aus der Reihe: Amin, Halogen, lineares oder ggf. cyclisches, substituiertes oder unsubstituiertes C1- bis C6-Alkyl, C1- bis C6-Alkenyl, C1- bis C6-Alkinyl oder C1- bis C6-Alkoxy, Thiol, Sulfonat, Phosphin, Keton, Aldehyd, Epoxy, Silyl oder Nitrogruppe.
Ganz besonders bevorzugt ist die funktionelle Gruppe ausgewählt aus der Reihe: Wasserstoff, -CF3, Vinyl, Hydroxy oder Oxyethyl.
Das Derivat der Benzoesäure ist in einer besonders bevorzugten Ausführung des Verfahrens ausgewählt aus der Reihe: Benzoesäure, para-Trifluormethylbenzoesäure, para-Vinylbenzoesäure, para-Hydroxybenzoesäure und para-Ethoxybenzoesäure.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine metallorganische Gerüstverbindung mit einem Partikeldurchmesser von maximal 500 nm, bevorzugt maximal 200 nm, besonders bevorzugt maximal 100 nm, auf Basis von mindestens einem Metallion und wenigstens einer mindestens bidentaten organischen Ligandenverbindung sowie einem monodentaten Wachstumsinhibitor erhältlich aus einem der vorgenannten Verfahren.
Bevorzugt ist eine Gerüstverbindung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen mittleren Partikeldurchmesser von 1-150 nm, vorzugsweise von 10-100 nm, besonders bevorzugt von 20-60 nm aufweist.
Zur Herstellung der erfindungsgemässen nanoskaligen metallorganischen Gerüstverbindungen geht man z. B. wie folgt vor:
Zunächst löst man ein Metallsalz in dem Lösungsmittel oder dem Lösungsmittelgemisch und gibt vorzugsweise unter stetigem Rühren die organische mindestens bidentate Verbindung hinzu. Sobald die Lösung homogenisiert ist, wird diese im geschlossenen Reaktionsgefäss zunächst auf eine Temperatur von 40 bis 90 deg. C, vorzugsweise auf eine Temperatur zwischen 60 und 70 deg. C aufgeheizt. Die MOF-Mutterlösung wird bei dieser Temperatur zwischen 1 und 150 Stunden belassen, bevor sie in einer 2. Phase auf mindestens 80-100 deg. C für weitere 1-24 Stunden erwärmt wird. Bei letzterer Temperatur beginnt der Kristallwachstumsprozess. Die Mutterlösung wird dann schlagartig auf Raumtemperatur abgekühlt. Die vorhandenen MOF-Kristalle müssen dann von der Lösung abgetrennt werden, dabei können Techniken wie Zentrifugation, Filtration, Membran-Filtration zum Einsatz kommen.
Zur abgetrennten homogenen Lösung wird dann unter Überwachung der Teilchengrösse bei Erreichen eines vorbestimmten Teilchendurchmessers, insbesondere nach 0,5 min - 1 h der monodentate Wachstumsinhibitor hinzugegeben. Die entstehenden metallorganischen Gerüstnanopartikel können durch Entfernen des Lösungsmittels bei erhöhter Temperatur und vorzugsweise vermindertem Druck abgetrennt und die darin enthaltenen Poren entleert werden.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist noch die Verwendung der erfindungsgemässen Gerüstverbindungen als Gas-Speicher (insbesondere für die Speicherung von Wasserstoff und Methan) für miniaturisierte Brennstoffzellen, als Gas-Sensoren sowie Trennmedien und Katalysatormaterialien.
Beispiele
Beispiel 1
3,14 g Zn(NO3)2 X 4 H2O werden in ein verschliessbares Glasgefäss vorgelegt und in 100 ml DEF unter heftigem Rühren gelöst. Zur homogenen Lösung werden 0,57 g Terephthalsäure zugegeben und unter Rühren ebenfalls gelöst. Die homogenisierte Lösung wird im verschlossenen Glasgefäss für 72 Stunden auf 65 deg. C erwärmt. Anschliessend wird die Temperatur für 90 Minuten auf 110 deg. C erhöht. Die noch heisse Lösung wird mit Hilfe einer Teflonmembran gefiltert, 5 ml davon werden in eine Glasküvette überführt, welche sofort in einem Wasserbad auf Raumtemperatur gekühlt wird. Das Wachstum kolloidaler MOF-5-Partikel wird mit zeitaufgelöster statischer Lichtstreuung verfolgt. Erreichen die Partikel einen Radius von 100 nm (Gyrationsradius), werden 0,76 g Perfluormethylbenzoesäure, gelöst in einem Milliliter DEF, zur MOF-5 Kolloidlösung zugegeben. Eine homogene Durchmischung wird durch Schwenken erreicht. Die erhaltenen MOF-Kolloide haben eine Grösse von maximal 100 nm.
Beispiel 2
3,14 g Zn(NO3)2 X 4 H2O werden in ein verschliessbares Glasgefäss vorgelegt und in 100 ml DEF unter heftigem Rühren gelöst. Zur homogenen Lösung werden 0,57 g Terephthalsäure zugegeben und unter Rühren ebenfalls gelöst. Die homogenisierte Lösung wird im verschlossenen Glasgefäss für 72 Stunden auf 65 deg. C erwärmt. Anschliessend wird die Temperatur für 90 Minuten auf 110 deg. C erhöht. Die noch heisse Lösung wird mit Hilfe einer Teflonmembran gefiltert, 5 ml davon werden in eine Glasküvette überführt, welche sofort in einem Wasserbad auf Raumtemperatur gekühlt wird. Das Wachstum kolloidaler MOF-5-Partikel wird mit zeitaufgelöster statischer Lichtstreuung verfolgt. Erreichen die Partikel einen Radius von 100 nm (Gyrationsradius), werden 0,59 g Vinylbenzoesäure, gelöst in einem Milliliter DEF, zur MOF-5 Kolloidlösung zugegeben. Eine homogene Durchmischung wird durch Schwenken erreicht. Die erhaltenen MOF-Kolloide haben eine Grösse von maximal 100 nm.
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(c)DE102006048043 (A1), 2008-04-17,BAHNMUELLER STEFAN; LANGSTEIN GERHARD; FISCHER ROLAND A; HERMES STEPHAN
Hinweis: Wir übernehmen keine Verantwortung für die Richtigkeit der Inhalte, die von fremden Autoren herrühren, und haftet somit insbesondere nicht für deren Vollständigkeit, Aktualität oder Eignung für einen bestimmten Zweck. Verbindliche Auskünfte erhalten Sie vom Veröffentlicher/Autor/Urheber des Dokumentes.
