HeatTransportMOF - Aufbau von Verständnis des Wärmetransportes in Metall-Organischen Gerüsten im Realen und Reziproken Raum

Aufbau von Verständnis des Wärmetransportes in Metall-Organischen Gerüsten im Realen und Reziproken Raum Metall-organische Gerüste (MOFs) sind kristalline, hoch poröse Materialien bestehend aus anorganischen Knoten, welche durch organische Verknüpfungskomponenten verbunden sind. Die große innere Oberfläche dieser Materialien wird in weitreichenden Anwendungen eingesetzt, unter anderem in der Gasseparation, Gasspeicherung oder Katalyse. Viele von den dabei involvierten Prozessen generieren oder konsumieren Wärme. Effiziente Wärmeabführung ist oft essenziell, um stabile und effiziente Arbeitsbedingungen aufrecht zu erhalten. Deshalb ist es wichtig Wärmetransport in MOFs zu untersuchen. Aufgrund der enormen Anzahl von unterschiedlichen MOFs, ist es entscheidend nicht nur Wärmeleitfähigkeitswerte von bestimmten Systemen zu bestimmen, sondern auch Struktur-zu-Eigenschaft-Beziehungen fundamental zu verstehen. Um dies zu erreichen, werden mehrere komplementäre theoretische Methoden angewandt, um den Wärmetransport für verschiedene MOFs zu analysieren. Molekulardynamiksimulationen werden lokal aufgelöste Transportbarrieren im realen Raum aufzeigen, während das Phononen-Bild zusätzliches Verständnis über den Ursprung der unterschiedlichen Transporteigenschaften im reziproken Raum liefern wird. Dies wird es erleichtern, MOFs mit gewünschten Wärmetransporteigenschaften für bestimmte Anwendungen zu entwickeln.