MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
■001000017357254
■00520260202103156
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798315799870
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI31997909
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a540
■1001  ▼aFahy,  Kira  May.▼0(orcid)0000-0001-6490-3004
■24510▼aAdsorbate  Interactions  in  Metal-Organic  Frameworks:  Mechanistic  and  Thermodynamic  Insights  for  Applications  From  Energy  to  Defense
■260    ▼a[Sl]▼bNorthwestern  University▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a304  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  86-12,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Farha,  Omar  K.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Northwestern  University,  2025.
■520    ▼aThe  mitigation  of  toxic  chemicals  is  of  paramount  importance  for  the  health  and  safety  of  our  communities.  No  such  chemicals  stand  out  in  their  proclivity  to  harm  humans  and  the  environment  more  so  than  greenhouse  gases  (such  as  CO2)  and  organophosphorus  compounds  (such  as  nerve  agents  and  pesticides).  Metal-organic  frameworks  (MOFs)  have  emerged  as  a  class  of  highly  porous,  crystalline,  and  tunable  materials  with  great  promise  in  the  capture  and  detoxification  or  upcycling  of  many  harmful  chemicals.  This  dissertation  investigates  MOF/adsorbate  binding  interactions  to  elucidate  fundamental  thermodynamic  principles  governing  sorption  and  catalytic  behavior.  The  study  progresses  from  simple  small-molecule  gas  adsorption  systems  to  complex  MOF  composites  with  large  metal-oxo  clusters,  culminating  in  the  application  of  the  developed  methodologies  to  structurally  and  chemically  diverse  MOFs.  The  overarching  goal  is  to  understand  molecular-level  thermodynamic  binding  phenomena  that  dictate  bulk  material  properties,  ultimately  guiding  the  design  of  improved  MOF  sorbents  and  catalysts.Chapter  2  introduces  a  post-synthetic  modification  strategy  to  prepare  a  new  MOF  with  enhanced  electronic  properties,  leading  to  more  thermodynamically  favorable  CO2  adsorption.  Chapter  3  explores  the  binding  interactions  between  an  organophosphorus  compound  and  a  series  of  MOFs  with  varying  catalytic  performances,  proposing  a  thermodynamic  mechanism  for  catalyst  inhibition.  In  Chapter  4,  the  characterization  techniques  developed  in  Chapter  3  are  expanded  to  establish  structure-property  relationships  governing  the  thermodynamics  of  MOF  composite formation.  Finally,  Chapter  5  broadens  the  scope  of  organophosphorus-MOF  binding  studies,  integrating  isothermal  titration  calorimetry  (ITC)  with  advanced  analytical  techniques  to  provide  deeper  insights  into  binding  motifs  and  thermodynamic  driving  forces.  Together,  these  findings  contribute  to  the  fundamental  understanding  of  MOF  sorption  and  catalytic  behavior,  offering  new  perspectives  on  rational  material  design  for  targeted  applications.
■590    ▼aSchool  code:  0163.
■650  4▼aChemistry
■650  4▼aInorganic  chemistry
■650  4▼aAnalytical  chemistry
■650  4▼aNanoscience
■653    ▼aCO2  adsorption
■653    ▼aCatalysis
■653    ▼aMetal-organic  frameworks
■653    ▼aNanotechnology
■653    ▼aToxic  chemicals
■690    ▼a0485
■690    ▼a0488
■690    ▼a0565
■690    ▼a0486
■71020▼aNorthwestern  University▼bChemistry.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g86-12B.
■790    ▼a0163
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17357254▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

Preview

Export

ChatGPT Discussion

AI Recommended Related Books