Abstimmung des Hochdruckphasenverhaltens hochkomprimierbarer zeolithischer Imidazolatgerüstverbindungen: Vom diskontinuierlichen zum kontinuierlichen Porenverschluss durch Linkersubstitution

Abstract

AbstractDas Hochdruckverhalten von flexiblen Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs) des Typs ZIF‐62 und der chemischen Zusammensetzung M(im)2−x(bim)xwird vorgestellt (M2+=Zn2+, Co2+; im−=Imidazolat; bim−=Benzimidazolat, 0.02≤x≤0.37). Mittels Hochdruck‐Pulverröntgendiffraktion wird gezeigt, dass die Materialien unter einem hydrostatischen Druck von bis zu 4000 bar reversibel von einer offenporigen (open pore,op) in eine geschlossenporige (closed pore,cp) Phase kontrahieren. Eine sukzessive Erhöhung des bim−‐Anteils (x) verstärkt das Netzwerk und führt zu einem höheren Schwellendruck für den Übergang von derop‐ zurcp‐Phase, wohingegen die Volumenkontraktion während des Übergangs abnimmt. Bemerkenswert ist, dass der typische diskontinuierliche Übergang von derop‐ zurcp‐Phase (erster Ordnung) fürx≥0.35 ein ungewöhnlicher kontinuierlicher Übergang wird (zweiter Ordnung). Dies ermöglicht eine kontinuierliche Feinabstimmung des Hohlraumvolumens und der Porengröße des Materials durch Anpassung des Drucks und eröffnet somit neue Möglichkeiten für den Einsatz von MOFs in druckschaltbaren Systemen, Membranen und Aktuatoren.