Jeg er bredt interesseret i, hvordan vi kan kontrollere og manipulere de unikke egenskaber af metalioner og -klynger i robuste, krystallinske netværk. Katalysatorer har haft en stor indvirkning på den moderne verden og er involveret i fremstillingen af mere end 80 % af alle industriprodukter. Overgangen væk fra eksisterende teknologier - som er afhængige af kulstofudledende fossile brændstoffer eller kemiske råmaterialer - kræver opdagelse og udvikling af nye katalysatorer.
Kemikere vil spille en central rolle i opfindelsen af disse nye teknologier. Vores ekspertise inden for dannelse og nedbrydning af kemiske bindinger er afgørende for innovative løsninger på presserende miljømæssige og industrielle udfordringer. Vi besidder et kraftfuldt udvalg af analytiske og spektroskopiske teknikker, der giver os mulighed for at identificere og karakterisere atomare og elektroniske strukturer, selv af reaktive mellemprodukter. Denne evne gør os i stand til at udvikle mekanistiske modeller for ikke kun at optimere effektiviteten og bæredygtigheden af disse nye katalysatorer, men også forbedre vores grundlæggende forståelse af den fysiske verden.
Industrien foretrækker typisk heterogene faststofkatalysatorer, da disse har tendens til at være mere robuste og genanvendelige - og derfor er betydeligt billigere i løbet af deres levetid - end molekylære, homogene materialer. Det er dog ofte utroligt vanskeligt at identificere og derfor manipulere de specifikke aktive steder, der er ansvarlige for katalytisk aktivitet i sådanne heterogene systemer.
I modsætning hertil samler koordinationskemikere rutinemæssigt molekylære metalkomplekser og klynger med udsøgt kontrol over atomare og elektroniske strukturer. Selvom disse forbindelser typisk er mindre holdbare og sværere at adskille og genbruge, repræsenterer de ideelle modeller til at teste vores forståelse af nye systemer.
'Retikulær kemi' udvider simpelthen principperne for koordinationskemi til polymere, men krystallinske netværk. Min forskning fokuserer på, hvordan de interessante og minutiøst justerbare egenskaber ved molekylære koordinationskomplekser kan oversættes til mere robuste koordinationspolymerer ('metal-organic frameworks', MOF'er). Vi bruger i stor stil røntgen- og elektronkrystallografi samt elektrokemi, spektroskopi og andre analytiske teknikker (såsom elektronmikroskopi, gassorption, termogravimetrisk analyse og magnetometri) for omhyggeligt at belyse atomare og elektroniske strukturer af disse veldefinerede faststofmaterialer. Disse undersøgelser giver os mulighed for at identificere og målrette vigtige strukturelle funktioner, der er nødvendige for katalytisk ydeevne i nye materialer.
