Syntese og karakterisering av metallorganiske gitter
Veileder: Professor Karl Petter Lillerud
Metallorganiske gitterstrukturer (metal-organic frameworks, MOFs) er porøse krystallinske materialer bestående av uorganiske og organiske komponenter, og er et forskningsfelt i stor vekst internasjonalt. I katalysegruppa forsøker vi å forstå de grunnleggende egenskapene til Zirkonium-baserte MOFer, og designe MOFer som er spesielt godt egnet til katalyse og selektiv adsorpsjon av gasser. I karakteriseringen benyttes pulver røntgendiffraksjon, adsorpsjonsanalyser, termogravimetri, elektronmikroskopi og i mange tilfeller blir det brukt høyenergi røntgenstråling ved synkrotroner for å gjøre krevende diffraksjon og spektroskopi.
Eksempler på nåværende arbeid i MOF-gruppa er oligomerisering av eten over MOFer som er funksjonalisert med nikkel, palladium og platina; defekter som følge av ulike tilsetninger i syntesen; utvikling av lagringsmaterialer naturgass; implementering av fotokatalysatorer i MOFer for CO2-aktivering.
Sigurd Øien-Ødegaard skrev om å inkorporere metall-bipyridinkomplekser i UiO-67, en organometallisk gitterstruktur som ble oppdaget ved Universitetet i Oslo i 2007.
«Jeg var mange timer på lab for å optimalisere syntesen. Utbytte og renhet varierte veldig, og det er mange variabler i syntesen. Siden dette er nyoppdagede materialer er det ingen fasit på hva som er den beste metoden. Jeg hentet mye inspirasjon fra artikler om lignende materialer, samtidig som jeg selv erfarte hva som fungerte og ikke. For å teste materialenes egenskaper brukte jeg mye røntgendiffraksjon, adsorpsjonsmålinger og elektronmikroskopi.»
Organisk syntese og katalyse
Veileder: Professor Mats Tilset eller førsteamanuensis Mohamed Amedjkouh
Arbeidet i katalysegruppas organiske gren består i syntese og studier av katalysatorer som virker i homogen fase, ofte svært sofistikerte molekyler som gir svært høy selektivitet i katalytiske reaksjoner. Mohamed «Mamou» Amedjkouh har arbeider innenfor autokatalytiske reaksjoner og CO2-aktivering. Mats Tilsets gruppe har på kort tid bygget opp en ekspertise på syntese av komplekser av gull i oksidasjontrinn +3, og undersøker deres reaktivitet under ulike betingelser. Et arbeid i gruppa kan bestå i å syntetisere ulike gull(III)-komplekser (organisk syntese), samt karakterisere disse med NMR, massespektrometri og i mange tilfeller røntgendiffraksjon. Andre eksempler inkluserer in-situ NMR for å følge innsettingsreaksjoner i Au – O og Au – C bindinger og energiberegninger knyttet til reaksjoner med ulike gull(III)-komplekser og substrater.
Franziska Stefanie Ihlefeldt is writing her thesis about alkene insertions at gold (III)complexes.
"I work in the quite unexplored field of gold(III) chemistry and investigate the reactivity of our gold(III) complexes towards alkenes. Since nobody ever did these reactions before it is always exciting to see if a reaction actually worked and if it did, to figure out what the product is. So, half of my time I spent in the lab mixing the gold(III) complexes with alkenes and purifying the products. The other half I spend afterwards trying to fully characterize the products by analyzing data that I got for example from running NMR experiments myself. Sometimes I get really unexpected products and need to use a lot of different techniques like NMR, MS and occasionally IR to determine the new structure. Sometimes I even manage to grow some crystals that can be analyzed by single crystal X-ray diffraction and result in a "picture" of the molecule.
Flere eksempler på masteroppgaver
Syntese og karakterisering av MOF