Käfige für Moleküle

Käfige für Moleküle
Grundstrukturen von ZIF-8 und HKUST-1 mit Mercury modelliert.
Im Internet kursieren seit etwa 20 Jahren Meldungen über „Metal Organic Frameworks“,
Abkürzung: MOFs), (Metall Organische Netzwerke). Es werden deren unglaubliche
Eigenschaften beschrieben. Es sind komplexe geometrische Strukturen aus metallischen
Zentralionen (Konnektoren) und organischen Liganden (Linker), welche mehrfache
koordinative Bindungen eingehen können. Unser Projekt befasst sich mit der Synthese dieser
MOFs nach verschiedenen Vorschriften. Wir stellten zwei dieser Netzwerke in unserem
Schullabor her, das ZIF-8 sowie das HKUST-1. Nach der Synthese reinigten wir die MOFs und
ließen sie an der Goethe Universität mittels Röntgendiffraktometrie auf ihre Reinheit
überprüfen. Eine Messung der Oberfläche und Porengröße ließen wir am KIT (Karlsruher
Institut für Technologie) durchführen, wo wir uns auch über diese Methoden informierten.
Wir führten mit gepackten Säulen eines Gaschromatographen und beschichteten
Membranen Trennungen von Gasen und anderen Stoffen durch und testeten auch deren
Speicherung. ZIF-8 kann große Mengen Kohlenstoffdioxid speichern und dieses Gas auch von
anderen Gasen wie Methan und Wasserstoff abtrennen. Nun wandert unser Augenmerk auf
die Anwendung der Netzwerke als Transportmittel für Stoffe unterschiedlicher Art, z. B.
Wirkstoffe wie Salicylsäure, aber auch Koffein.
Beim Regionalwettbewerb im Senckenberg – Museum in Frankfurt am
12.2.2016 erreichten die Jungforscher mit dieser Arbeit im Fach Chemie den 1.
Preis und nehmen damit am Landeswettbewerb bei Merck in Darmstadt teil.
Johannes Schüssler
Joshua Vassilakis
Herzlichen Glückwunsch!
Tobias Weinaus