Project

Ontwikkeling van systematische methoden gebaseerd op geavanceerde moleculaire dynamica simulaties om vrije energie profielen van complexe fasetransformaties in nanoporeuze materialen te construeren

Code
3F021419
Looptijd
01-11-2019 → 31-08-2020
Financiering
Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO)
Mandaathouder
Onderzoeksdisciplines
  • Natural sciences
    • Classical thermodynamics, heat transfer
    • Structural and mechanical properties
    • Phase transformations
  • Engineering and technology
    • Computational materials science
    • Functional materials
Trefwoorden
nanoporeuze materialen
 
Projectomschrijving

Metaal-organische roosters (MOFs) vormen een klasse nanoporeuze materialen die gekarakteriseerd worden door uitzonderlijke fysische eigenschappen en bijzonder aantrekkelijk zijn voor toepassingen binnen de katalyse, gasseparatie en meer. Sommige MOFs worden gekarakteriseerd door een flexibel gedrag van het rooster, waarbij het materiaal overgaat van de ene naar de andere kristallijne fase onder invloed van stimuli zoals temperatuur, druk, of gasadsorptie. Dit gedrag is tot heden onvoldoende begrepen vanuit moleculair standpunt. Dergelijk begrip is nochtans essentieel om de materialen verder te ontwikkelen voor toepassingen zoals nano-sensoren en nano-mechanische devices. Essentieel om deze flexibiliteit te beschrijven is kennis van het vrije energie oppervlak (FES) van het materiaal als functie van de moleculaire vrijheidsgraden. Voor sommige MOFs werden dergelijke oppervlakken reeds geconstrueerd. Echter, voor complexe transformaties waarbij verschillende interne vrijheidsgraden een belangrijke rol spelen is momenteel geen goed protocol voorhanden om het FES in kaart te brengen. Binnen dit projectvoorstel zal een algemeen protocol worden ontwikkeld om complexe fasetransformaties van flexibele nanoporeuze materialen in kaart te brengen en dit gebaseerd op geavanceerde moleculaire dynamica simulaties. Het onderzoek zal in synergie gebeuren met verschillende experimentele groepen die toegang hebben tot experimentele grootheden karakteristiek voor de fasetransformaties.