Mechanochemical strategies for synthesis and modification of functional metal-organic frameworks

doktorski rad

• Naslov (hrvatski): Mehanokemijske strategije za sintezu i modifikaciju funkcionalnih metalo-organskih mreža
• Autor: Valentina Martinez
• Mentor: Krunoslav Užarević (mentor)
• Mentor: Igor Dejanović (mentor)
• Član povjerenstva: Ernest Meštrović (predsjednik povjerenstva)
• Član povjerenstva: Petar Kassal (član povjerenstva)
• Član povjerenstva: Mirta Rubčić (član povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije; Zagreb
• Datum i država obrane: 2024-07-12, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: PRIRODNE ZNANOSTI; Kemija; Anorganska kemija
• Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC): 54 - Kemija. Kristalografija. Mineralogija

Sažetak

Metal-organic frameworks (MOF) are among the most researched porous materials due to the tunability of their physico-chemical properties through structural changes and broad application potential. Mechanochemical MOF synthesis is a sustainable and often superior alternative to solution MOF synthesis. Therefore, this work aimed to advance mechanochemical strategies for the synthesis and modification of MOFs and their unconventional derivatives by using two well-investigated MOF classes, ZIF-8 and MOF-74.
It involved the development of the controllable mechanochemical synthetic strategy for the encapsulation of functional guests into MOFs, using the encapsulation of Buckminsterfullerene into ZIF-8 as a model system. Moreover, it explored the preparation of both crystalline and amorphous phases of multivariate MOFs, bimetallic zinc-copper MOF-74 materials through diverse synthetic pathways, including mechanochemical amorphisation. The results have demonstrated that the selection of an appropriate synthetic strategy significantly affects the physical and chemical characteristics and the possible applications of explored MOFs.

Sažetak (hrvatski)

Metalo-organske mreže (MOF) među najistraživanim su poroznim materijalima zbog prilagodljivosti njihovih fizikalno-kemijskih svojstava kroz modifikacije u strukturi i širokog potencijala primjene. Mehanokemijska sinteza MOF-ova održiva je i često nadmoćnija alternativa otopinskoj sintezi MOF-ova. Stoga je cilj ovog rada bio unaprijediti mehanokemijske strategije sinteze i modifikacije MOF-ova kao i njihovih nekonvencionalnih derivata, korištenjem dvije dobro istražene grupe MOF-ova, ZIF-8 i MOF-74. To je uključivalo razvoj kontrolirane mehanokemijske sintetske strategije za enkapsulaciju funkcionalnih gostiju u MOF-ove, koristeći enkapsulaciju Buckminsterfullerena u ZIF-8 kao modelni sustav. Nadalje, istraživana je priprema kristalnih i amorfnih faza multivarijantnih MOF-ova, bimetalnih cink-bakarnih MOF-74 materijala različitim sintetskim putevima, uključujući mehanokemijsku amorfizaciju. Rezultati su pokazali da odabir odgovarajuće sintetske strategije značajno utječe na fizikalna i kemijska svojstva te na moguću primjenu istraženih MOF-ova.

• Ključne riječi: amorphisation; encapsulation; functional materials; mechanochemistry; multivariate MOF
• Ključne riječi (hrvatski): amorfizacija; enkapsulacija; funkcionalni materijali; mehanokemija; multivarijantni MOF
• Jezik: engleski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:149:573978
• Datum promocije: 2024
• Projekt: Šifra: PZS-2019-02-4129; Naziv: Mehanokemijske i bezotopinske strategije za sintezu funkcionalnih poroznih materijala s naprednim fizičko-kemijskim i katalitičkim svojstvima; Naziv: Mechanochemical and solvent-free strategies towards functional porous materials with advanced physico-chemical and catalytic properties; Kratica: MECHADVANCE; Voditelj: Krunoslav Užarević; Pravna nadležnost: Hrvatska; Financijer: Hrvatska zaklada za znanost; Linija financiranja: Programme Research Cooperability
• Studijski program: Naziv: Kemijsko inženjerstvo i primijenjena kemija; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: doktorski studij; Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti u području prirodnih znanosti (dr. sc. natur.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Opseg: 141 str. ; 30 cm
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup; Datum isteka embarga: 2024-09-01
• Javna napomena: Skandinavski model
• Datum i vrijeme pohrane: 2024-07-22 10:10:00