Optimalizace protonové vodivosti zirkoničitých metaloorganických sítí pomocí periferní substituce porfyrinových ligandů
Poskytovatel: Grantová agentura ČR
Program: Standardní projekty
Období realizace: 01.01.23 - 31.12.25
Pracoviště:
Fakulta chemicko-technologická - Laboratoř chemie pevných látek
Hlavní řešitel: Melánová KláraSpoluřešitelé: Plecháček Tomáš | Beneš Ludvík | Kutálek Petr
Popis:
Protonové vodiče jsou klíčovou součástí palivových článků na bázi protonově výměnných membrán, zařízení, jež slouží k přeměně energie uschované v molekulách vodíku v elektrickou energii. Z tohoto důvodu je vývoj účinných protonových vodičů jednou z hlavních výzev v materiálové vědě. Projekt je zaměřen na výzkum zirkoničitých metaloorganických sítí (MOFů) založených na beta-substituovaných derivátech 5,10,15,20-tetrakis(4-karboxyfenyl)porfyrinu. Cílem projektu je pomocí beta-substituce linkeru zavést do struktury MOFů skupiny s funkcí donorů (fosfonáty, fosfináty, sulfonáty) či akceptorů (aminy) protonů a maximalizovat tím protonovou vodivost materiálů. Mimoto budou sledovány i jiné způsoby zvýšení protonové vodivosti, např. pomocí postsyntetických modifikací nebo inkluze vhodných molekul (histidin, imidazol, kyselina trifluoroctová atd.). Věříme, že beta-substituce porfyrinových ligandů představuje jedinečnou strategii pro přípravu funkčních MOFů a otevírá cestu k novým aplikacím.
Protonové vodiče jsou klíčovou součástí palivových článků na bázi protonově výměnných membrán, zařízení, jež slouží k přeměně energie uschované v molekulách vodíku v elektrickou energii. Z tohoto důvodu je vývoj účinných protonových vodičů jednou z hlavních výzev v materiálové vědě. Projekt je zaměřen na výzkum zirkoničitých metaloorganických sítí (MOFů) založených na beta-substituovaných derivátech 5,10,15,20-tetrakis(4-karboxyfenyl)porfyrinu. Cílem projektu je pomocí beta-substituce linkeru zavést do struktury MOFů skupiny s funkcí donorů (fosfonáty, fosfináty, sulfonáty) či akceptorů (aminy) protonů a maximalizovat tím protonovou vodivost materiálů. Mimoto budou sledovány i jiné způsoby zvýšení protonové vodivosti, např. pomocí postsyntetických modifikací nebo inkluze vhodných molekul (histidin, imidazol, kyselina trifluoroctová atd.). Věříme, že beta-substituce porfyrinových ligandů představuje jedinečnou strategii pro přípravu funkčních MOFů a otevírá cestu k novým aplikacím.
