الجامعات في أستراليا 
الجامعات في كندا 
الجامعات في ألمانيا 
الجامعات في ايرلندا 
الجامعات في الأردن 
الجامعات في نيوزلندا 
الجامعات في السعودية 
الجامعات في المملكة المتحدة 
الجامعات في الولايات المتحدة 
ملخص
تعد الأطر المعدنية العضوية (MOFs) ومواد الأطر ذات الصلة أحد حلول المواد المهمة لتحول الطاقة، بما في ذلك الآفاق المثيرة لتخزين الغاز (الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون)، وعمليات الفصل الكيميائي الموفرة للطاقة، واستخدامها في الأغشية في خلايا الوقود والبطاريات. مع أخذ هذا الهدف الشامل في الاعتبار، هناك حاجة إلى طرق إنتاج قابلة للتطوير ولكن مستدامة أيضًا لتوصيل المواد بالخصائص المطلوبة على نطاق واسع. سيعتمد هذا المشروع على تطوير منصة مفاعل التدفق المعتمد على الماء لتخليق الأطر العضوية المعدنية في ليدز. على وجه الخصوص، سيتطلع المشروع إلى تحسين أنماط تدفق المفاعل، والتحقيق في تفاعلات المحفزات الإضافية (مثل الموجات فوق الصوتية)، واستكشاف إمكانيات التحسين الذاتي من خلال التحليل المباشر أو المباشر. يمثل التنوع الغني للكيمياء الإطارية تحديًا توجيهيًا لتطوير تصميم مفاعل قابل للتعميم، ولذلك سيتطلع هذا المشروع إلى تطوير التوليفات وبناء مفاعلات جديدة لمجموعة متنوعة من المواد الإطارية المستهدفة. ومن خلال ربط عملية التوليف بتقييم الخصائص الوظيفية (مثل امتصاص الغاز والتحليلات الكهروكيميائية)، سيعمل المشروع على تحقيق التوازن بين الأهداف المتزامنة بما في ذلك معدل الإنتاج ومتطلبات أداء المواد.
الوصف الكاملتفاصيل إضافية:
تشمل بوليمرات التنسيق مجموعة متنوعة غنية من المواد بما في ذلك الأطر المعدنية العضوية (MOFs) بالإضافة إلى الأطر العضوية التساهمية والأطر العضوية المرتبطة بالهيدروجين. يتم إنشاء هذه المواد من العقد (مثل الأيونات المعدنية أو التجمعات في الأطر العضوية المعدنية) التي يتم ربطها بواسطة جزيئات رابط عضوية، بما في ذلك كيمياء المجموعات الوظيفية المتنوعة التي تشمل روابط الكربوكسيلات والإيميدازولات والفوسفونات والسلفونات وغيرها الكثير.
تتميز المواد الهيكلية عالية التبلور بمساميتها المحددة هيكليًا ومساحات سطحية مسجلة، وهو أمر مهم للتطبيقات في تخزين الغاز [1]، والفصل الكيميائي القائم على الغشاء (كبديل لعمليات التقطير كثيفة الاستهلاك للطاقة) [2]، والحفز الكيميائي [3]. كما أن كيمياء المجموعة الوظيفية القابلة للضبط تجعلها أيضًا مرشحة ممتازة لتطبيقات المواد الكثيفة بما في ذلك توصيل البروتون والأيون في أغشية خلايا الوقود والبطاريات.
في ليدز، قمنا مؤخرًا بتطوير فئة من بوليمرات تنسيق السلفونات والإطارات المعدنية العضوية لتطبيقات أغشية تبادل البروتونات [4، 5]، مما أدى إلى إنشاء كلا المفاعلين لتحسين إنتاجية الزمان والمكان بالإضافة إلى فحص خصائص المواد باستخدام الكيمياء الكهربائية. لقد توج هذا المشروع بمفاعل تدفق مائي ثنائي الطور بمساعدة الموجات فوق الصوتية لتركيبات الأطر العضوية المعدنية المطبقة ليس فقط على السلفونات ولكن أيضًا على أمثلة الكربوكسيلات والإيميدازولات.
سيستفيد هذا المشروع من هذا العمل الأساسي للنظر في كيفية تأثير تصميم المفاعل على تركيبات كيميائيات وهياكل وزارة المالية المتنوعة، مع رؤية خاصة لأتمتة تشغيل منصة المفاعل وتحسينها، على سبيل المثال من خلال التحكم ذاتي التحسين والتغذية الراجعة المباشرة أو المباشرة للتحكم في المفاعل.
سيتضمن المشروع العمل عبر كلية الهندسة الكيميائية وهندسة العمليات بالإضافة إلى كلية الكيمياء ومركز براغ لأبحاث المواد في جامعة ليدز، مما يوفر الكثير من الدعم وفرقًا من الباحثين ذوي الخبرة عبر العناصر المتداخلة للمشروع.
المراجع:
[1] ر. فرويند وآخرون. أنجو. الكيمياء. كثافة العمليات. إد. 2021، 60، 23975-24001. https://doi.org/10.1002/anie.202106259.
[2] س. تشيان وآخرون. الكيمياء. القس 2020، 120، 8161-8266. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c00119.
[3] أ. غريفيث وآخرون. مقياس النانو 2023،15، 17910-17921. https://doi.org/10.1039/D3NR03634K
[4] ج. صن وآخرون. الكيمياء. إنجين. ج. 2023، 474، 145892. https://doi.org/10.1016/j.cej.2023.145892
[5] ج. صن وآخرون. جي ماتر. الكيمياء. أ 2024, 12, 18440-18451. https://doi.org/10.1039/D4TA01716A.