Metallisk plastik: Fremstilling af nye metalholdige materialer med kæde og net-værksstruktur
Fagområde
Ph.d.-stipendiat, cand. scient. i kemi
Videnskabsministeriets EliteForsk-rejsestipendiater
Plastik er kendt af enhver. Anvendelserne strækker sig fra legoklodser til tøj. Strukturen af plastik er fascinerende simpel og kompleks på samme tid. Et enkelt motiv bindes sammen og gentages i det uendelige, hvorved nye forbindelser og materialer opstår. Vælges forskellige grundenheder, fås varierende egenskaber i for eksempel hårdhed og styrke (skraldeposer versus teflonbelægningen på stegepanden).
Traditionelt set er disse polymerer rent organiske, dvs. de er udelukkende opbygget af grundstoffer som carbon, hydrogen, nitrogen og oxygen.
Et klassisk eksempel på en rent uorganisk polymer er zeolitterne, der bl.a. findes i vaskepulver. Frit oversat betyder navnet zeolit “Kogende sten” hvilket hentyder til, at de ved opvarmning afgiver det vand, som har været bundet i zeolittens porøse og hule struktur.
Porøsiteten (stor overflade og mange hulrum) af netværkstrukturene kan give egenskaber som katalytisk aktivitet og mulighed for gasopbevaring. Specielt det sidste er interessant i forbindelse med overgang fra ”oliesamfund” til ”hydrogensamfund”. Også systemernes magnetiske og elektriske egenskaber er ofte bemærkelsesværdige.
Formålet med mit projekt er at fremstille metalholdige polymerer, idet metallerne kan bidrage med egenskaber af både strukturel, optisk og magnetisk karakter, som ikke er opnåelige i de traditionelle rent organisk baserede polymerer.
Hvad er de forskningsmæssige perspektiver i dit område?
Af mulige perspektiver kan blandt andet nævnes:
- Nye metoder til at organiserer magnetiske metalcentre
- Nye katalysatorer baseret på metalcentre i metal-organiske netværksstrukturer
- Efterligning af metalloenzymer
Hvad skal dit rejsestipendium bruges til?
Transport, ophold, universitetsafgift og andre udgifter.
Til hvilken institution/land går rejsen?
- University of Tokyo (Japan) Makoto Fujita
- University of California, Berkeley (USA) Jeffrey Long
Hvorfor har du valgt at rejse til netop det forskningsmiljø?
Både Makoto Fujita og Jeffrey Long regnes som førende inden for forskningen i koordinationspolymerer og selvorganiserende strukturer.
Specielt er J. Longs arbejde interessant set med mine forskningsgruppes øjne. Forskningsgruppen har af ”Forskningsrådet for Natur og Univers” (FNU) fået tildelt 1,8 millioner kroner til køb at et såkaldt SQUID magnetometer. Dette apparatur er vigtigt i forbindelse med studier af magnetokemiske egenskaber af de systemer jeg arbejder med. Idet apparaturet er sit eneste af sin slags i landet, vil det være vigtigt at opnå både praktisk og teoretisk erfaring hos J. Long, der er en af de førende kræfter indenfor magnetokemi af systemer der indeholder flere metalcentre.
Hvor længe skal du være væk?
Planen er et ophold af 3 måneders varighed hos både M. Fujita i Japan og J. Long i USA.
Hvad forventer du at få ud af opholdet?
Håbet er at kunne hjembringe ny viden og erfaring inden for forskningen i koordinationspolymerer og molekylære netværk til Københavns Universitet.
Hvordan opstod din interesse for netop dette forskningsfelt?
Har altid været interesseret i kemi, specielt uorganisk som følge af de til tider spektakulære reaktioner kemien kan byde på. Som specialestuderende arbejdede jeg med et rent grundforskningorienteret projekt, hvor jeg var med til at udvikle en ny, mild og generel metode til fremstilling af såkaldte terminale nitridokomplekser af chrom(V), noget som tidligere kun var muligt i ganske få og specifikke tilfælde. Efter specialetiden kom lysten til at kaste sig over et fuldstændigt nyt emne, der favner bredt inden for de forskellige kemiske discipliner. Et sådan emne fandt jeg indenfor forskningen i koordinationspolymerer og metalorganiske netværk.
Den organiske kemi er i klassisk henseende kendt for muligheden for ”design af nye molekyler”, noget som anvendes ved bl.a. ny medicin. Kombination af designmulighederne med de fascinerende magnetiske og optiske egenskaber man finder i den uorganiske kemi er perspektivrig og fascinerende både på et grundforskningmæssigt og anvendelsesmæssigt plan.
Ph.d.-projektets titel
Nye funktionelle materialer baserede på koordinationspolymerer og metalorganiske netværksstrukturer
Kontaktoplysninger
Telefon, fastnet: 35 32 01 25, mobil: 22 73 87 94, e-mail: Birk@kiku.dk
Forskningsinstitution og adresse
Københavns Universitet, Kemisk Institut, Universitetsparken 5 2100 Kbh. Ø.
Tilknyttet forskningsgrupperne: Biomimetisk Uorganisk Kemi (BioMim) & Uorganiske Molekylære Magnetiske Materialer (MagnoMat).