Advanced functional materials based on metal-organic frameworks

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung funktioneller poröser metall-organischer Netzwerke (MOFs). Hierbei standen insbesondere die Untersuchungen zur Erhöhung der Funktionalität aufgrund der Erhöhung der Komplexität auf der molekularen Ebene im Fokus. Dies wurde durch die Einführung redoxaktiver oder gemischt valenter bzw. unterschiedlicher Metalle als Knotenpunkte erreicht. Im Speziellen waren Strukturen des Typs \([Ru_{3}(btc)_{2-x}(pydc)_{x}Cl_{y}]\), basierend auf "paddle wheel"-Clustern (\(Ru_{2}^{II,III}\) oder \(Ru_{2}^{II-I,III-II}\)) mit freien Koordinationsstellen an den Metallen, im Fokus. Sie zeigen gute Eigenschaften als Sorptionsmaterialien (z.B. für CO, \(C_{x}H_{y}\)) und als heterogene Katalysatoren für Hydrierung und Lewis Säure Reaktionen. Die gezielt Einbringung von Defekten in diese MOFs führt zu partieller Reduktion des Metalls. Daraus resultiert die Verbesserung ihrer Eigenschaften sowie der Ausbildung neuer Eigenschaften (z.B. Ausbildung von Ru-Hydrid-Spezies und die mögliche \(CO_{2}\) \(\rightarrow\) CO Reduktion)