Постдок : Папатанасиу Константинос / Papathanasiou Konstantinos

Название лекции: «Синтез «снизу-вверх» новых 4-связанных борных имидазолатных каркасов» / «Bottom up synthesis of novel 4-connected Boron Imidazolate Frameworks».

Краткое содержание лекции: В последние годы функциональные пористые материалы вызывают огромный интерес благодаря своим свойствам и многообещающим применениям в области хранения и разделения газов, катализа, хранения и конверсии энергетики и т. д. Металлоорганические каркасные конструкции (MOF) и цеолиты представляют собой наиболее известные семейства пористых материалов. Обе категории могут демонстрировать преимущества, такие как пористость и / или функциональность, но они также имеют недостатки (например, чувствительность к водным средам). В последние десятилетия цеолитные имидазолатные каркасы (ZIF) относят к особому классу пористых материалов, которые имеют не только четырехсвязную топологию цеолитов, но и большую площадь поверхности MOF. Более конкретно, новое подсемейство ZIF на основе имидазолатов бора (BIF) было разработано путем сшивания имидазолатных лигандов бора с тетраэдрическими катионами (Li+ и Cu+). Одна фундаментальная особенность BIF состоит в том, что как трехсвязные триподальные лиганды, так и четырехсвязные тетраэдрические лиганды могут быть легко синтезированы с помощью гидротермального синтеза. В этих недавно опубликованных BIF с 4-связными топологиями зеотипа координация каждого металлического центра всегда является тетраэдрической. Кроме того, для синтетического дизайна нейтральных цеолитных BIF выбор тетраэдрических металлических центров в настоящее время все еще ограничен ионами Li+ и Cu+. Крайне желательно выйти за пределы Li+ и Cu+, включив гораздо более широкий спектр ионов металлов, которые смогут обеспечить доступ к более широкому диапазону топологий цеолитов.

Результаты

В этой презентации мы обсуждаем каркасные структуры имидазолата бора на основе серии предварительно синтезированных 4-связных имидазолатов бора с катионами Co2+. Используя незамещенный имидазол в качестве эталона, мы исследуем взаимосвязь между структурами BIF и потенциальными свойствами в области катализа. Систематическое замещение (-метил, -этил, -фенил) в имидазоле приводит к функционализации синтеза, а также изменению свойств конечных пористых продуктов.

Abstract: Introduction

In recent years functional porous materials have attracted a tremendous interest based on both their properties and promising applications in gas storage, separation, catalysis, and energy storage and conversion. To date, Metal Organic Frameworks (MOFs) and zeolites consist the most famous families of porous materials. Both categories can exhibit advantages such as the porosity and/or functionality but they suffer drawbacks (e.g. sensitivity to aqueous environments) too. Last decades Zeolitic Imidazolate Frameworks (ZIFs) arose as a special class of porous materials, which have not only the four connected topologies of zeolites, but also the high surface areas of MOFs. More specifically, a novel sub-family of ZIFs based on Boron imidazolates (BIFs) has been developed through the crosslinking of boron imidazolate ligands with tetrahedral cations (Li⁺ and Cu⁺). One fundamental feature of BIFs is that both three-connected tripodal ligands and four-connected tetrahedral ligands can be readily synthesized prior to solvothermal synthesis. In these recently reported BIFs with 4-connected zeotype topologies, the coordination mode of each metal center is always tetrahedral. Furthermore, for the synthetic design of neutral zeolitic BIFs, the selection of tetrahedral metal centers is currently still limited to Li⁺ and Cu⁺ ions. It is highly desirable to go beyond Li⁺ and Cu⁺ to include a much wider variety of metal ions, which might provide access to a broader range of zeolite topologies.

Results

In this presentation we discuss Boron Imidazolate Frameworks based on a battery of pre-synthesized 4-connected boron imidazolates with Cobalt(2+) cations. Using the unsubstituted imidazole as a reference, we explore the relationship between BIFs’ structures and potential properties in the field of catalysis. A systematic substitution (-methyl, -ethyl, -phenyl) of used imidazoles leads us to functionalize the synthesis as well as the properties of final porous products.

Дата: 30.04.2020

Время: 11:00-12:00

Постдок: Muñoz Bolaños Jairo Alberto

Название лекции: «Интенсивная пластическая деформация как промышленный инструмент: изучение новых материалов и их свойств» / «Severe plastic deformation as an integrity proof of an Al alloy obtained by additive manufacturing through the selective laser melting process».

Краткое содержание лекции:

Процессы аддитивного производства (АМ) за последние пять лет вызвали значительный интерес в научном сообществе. В данной работе представлена 3D-печать гипоэвтектического сплава Al, полученного методом селективной лазерной плавки (SLM). Первоначально печатный материал представлял собой ячеистую Al-матричную микроструктуру с взаимосвязанными сетями Si. Были обнаружены различные режимы растяжения в зависимости от ориентации образцов как для исходного материала, так и после термической обработки отжигом. Образцы, вырезанные в направлении печати, демонстрировали более низкие значения пластичности, в то время как образцы, вырезанные из перпендикулярной плоскости и в радиальном направлении, демонстрировали более высокие значения пластичности и прочности. В качестве инструмента для измерения качества 3D-печатного материала использовалась сильная пластическая деформация (SPD) через кручение под высоким давлением (HPT). Таким образом, материал подвергался различным уровням деформации после¼, ½ и 1 оборота HPT при комнатной температуре. Как-напечатанный материал показывает трещины после поворота ¼ HPT, в то время как отожженное состояние выдерживает процесс HPT без образования каких-либо трещин.

Abstract

Additive manufacturing (AM) processes have attracted considerable interest in the scientific community during the last five years. This research work presents the 3D printing of a hypoeutectic Al alloy obtained by the Selective Laser Melting (SLM) technique. The initially printed material presented a cellular Al matrix microstructure with interconnected Si networks. Different tensile behaviors were found depending on the orientation of the specimens for both the initial material and after the annealing heat treatment. The specimens cut in the printing direction recorded lower ductility values, while those from the perpendicular plane and in the radial direction showed higher ductility and strength values. Severe Plastic Deformation (SPD) through High-Pressure Torsion (HPT) was used as a tool to measure the 3D printed material quality. In this way, the material was subjected to different deformation levels after ¼, ½, and 1 HPT turns at room temperature. The as-printed material shows cracks after ¼ HPT turn, while the annealed condition withstands the HPT process without any cracks formation.