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29.05.2022

23.08.2012

Festkörper - NMR - Spektroskopie an Metall - organischen Gerüstverbindungen (MOFs)

Herbert Hoffmann , Dr. Silvia Paasch, Prof. Eike Brunner , Technische Universität Dresden, Bioanalytische Chemie


Die Festkörper-NMR-Spektroskopie hat seit der bahnbrechenden Arbeit von Pake eine rasante methodische Entwicklung erlebt. Die Entwicklung effizienter Linien verschmälernder Techniken in Verbindung mit elaborierten Pulssequenzen, multidimensionalen Methoden und der Übergang zu immer höheren Magnetfeldern (inzwischen bis zu 23,49 T entsprechend 1 GHz 1H NMR-Frequenz) haben die Festkörper-NMR-Spektroskopie zu einer unentbehrlichen analytischen Methode sowohl in der Strukturbiologie als auch in der Materialwissenschaft - zum Beispiel zur Untersuchung poröser Materialien - gemacht. Poröse Materialien mit großer innerer Oberfläche sind von großer wirtschaftlicher Bedeutung, z. B. zur Gasspeicherung und Stofftrennung, für Filterzwecke, in der heterogenen Katalyse und als Sensoren. Zeolithe und Aktivkohlen sind typische Beispiele für solche Materialien. Inzwischen bieten sogenannte MOFs (Metal-Organic Frameworks) aber noch wesentlich größere innere Oberflächen als die genannten Stoffklassen.

MOFs sind neuartige anorganisch-organische Hybridmaterialien und gehören zur Gruppe der kristallinen porösen Verbindungen. Sie sind aus anorganischen Secondary Building Units (SBUs), z. B. Metalloxidclustern, aufgebaut, welche durch multifunktionelle organische Linker wie Bicarboxylate miteinander verbunden sind. Im Gegensatz zu klassischen Koordinationsverbindungen liegen in MOFs kovalente bzw. koordinative Bindungen in allen drei Raumrichtungen vor.


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