kierownik zespołu:

Zespół:

Ostatnie lata badań pokazały, że wysokie ciśnienia w sposób istotny zmieniają właściwości związków porowatych i ujawniają ich nowe zalety. Okazuje się, że oprócz oddziaływań z powierzchnią porów istotne znaczenie na zachowanie się kryształów w wysokim ciśnieniu ma struktura sieci zbudowanych z centrów metalicznych i ich łączników, a także ich odpowiedź na bodźce zewnętrzne, na przykład zakres giętkości łączników czy zakres ich wychyleń kątowych z pozycji równowagi. Splot tych i innych czynników prowadzi do niezwykłych odkształceń MOFów przy wzroście ciśnienia. Na przykład, można obserwować rzadko występujące wydłużanie się kryształu w jednym kierunku, zwane ujemną ściśliwością liniową, oraz niezwykle rzadki wzrost powierzchni wzdłuż jednej powierzchni kryształu, czyli ujemna ściśliwość powierzchniowa. MOFy posiadają też właściwości ferroelektryczne i magnetyczne, niezwykle pożądane do konstrukcji sensorów, przetworników i układów absorbujących drgania i niwelujące uderzenia. Jednak podstawowym zadaniem pozostaje poznanie roli ciśnienia w produkcji i wykorzystaniu tego typu materiałów. Celem projektu będzie zsyntezowanie monokryształów MOFów i poznanie ich właściwości w bardzo wysokich ciśnieniach. Projekt realizowany będzie w formie wydzielonych zadań, obejmujących 
(1) syntezę MOFów; 
(2) dyfraktometryczne badania strukturalne w wysokim ciśnieniu mające na celu wyznaczenie położeń cząsteczek adsorbowanych w lukach; 
(3) analizę typów oddziaływań odpowiedzialnych za adsorpcję cząsteczek gości; i 
(4) dostosowanie konstrukcji aparatury wysokociśnieniowej do szczególnych wymogów tego typu badań. Wyniki zostaną opublikowane w formie artykułów w renomowanych czasopismach i w patentach.

Publikacje zrealizowane w zakładzie Chemii Materiałów w 2019/2020

Effect of alkyl chain length in 2-(quinuclidinium)-alkanocarboxylates on structures of their     complexes with 2,6-dichloro-4-nitrophenol
    Z. Dega-Szafran, A. Olejniczak, A. Komasa, A. Katrusiak. M. Szafran, 
    J. Mol. Struct. 1180 (2019) 812-825
Compression of hydrogen-bonded layers in imidazolidine-2-thione
    H. Tomkowiak, A. Katrusiak, Cryst. Growth Des. 19 (2019) 285-290
High-pressure structure and properties of N,N-dimethylformamide (DMF)
    P. Ratajczyk, S. Sobczak, A. Katrusiak, Cryst. Growth Des. 19 (2019) 896-901
Short N···N and CH···N contacts in the ambient and high-pressure polymorphs of a high-    nitrogen-content compound, A. Olejniczak, A. Katrusiak, M. Podsiadło, A. Katrusiak,     Cryst. Growth Des. 19 (2019) 1832-1838
Dynamic Resolution of Piezosensitivity in Single Crystals of ᴫ-Conjugated Molecules
    S. Bhattacharyya, S. Sobczak, A. Pójłrolniczak, S. Roy, D. Samanta, A. Katrusiak,     T. K. Maji. 
    Chem. Eur. J. 25 (2019) 6092-6097. 
Gold nanorods as a high-pressure sensor of phase transitions and refractive-index gauge
    M. Runowski, S. Sobczak, J. Marciniak, I. Bukalska, S. Lis, A. Katrusiak, 
    Nanoscale 11 (2019) 8718-8726.
Correlating Structure and Magnetic Behavior at High Pressure, 
    D. Pinkowicz, A. Katrusiak, H. Tomkowiak, 
    In Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering, 
    10.1016/B978-0-12-409547-2.14620-7 >  Comprehensive Coordination Chemistry III
How to Quench Ferromagnetic Ordering in a CN-Bridged Ni(II)-Nb(IV) Molecular Magnet?     A Combined High-Pressure Single-Crystal X-Ray Diffraction and Magnetic Study, 
    G. Handzlik, B. Sieklucka, H. Tomkowiak, A. Katrusiak, D. Pinkowicz,     Magnetochemistry 5 (2019) 33.
Vitrification and New Phases in the Water:Pyrimidine Binary Eutectic System, 
    E. Patyk Kaźmierczak, M. Podsiadło, M. Szafrański, A. Katrusiak
     J. Phys. Chem. B 123 (2019) 7190-7196. 
Environment-Controlled Postsynthetic Modifications of Iron Formate Frameworks
    S. Sobczak, A. Katrusiak, Inorg. Chem. 58 (2019) 11773−11781.
Structural, spectroscopic and theoretical studies of 8-hydroxyquinolinium bromide and its     monohydrate
            M. Szafran, K. Roszak, Z. Dega-Szafran, A. Komasa, A. Katrusiak, P. Barczyński,
            Vibrational Spectroscopy 104 (2019) 102962-1-6.
The shortest chalcogen···halogen contacts in molecular crystals
    M. Kaźmierczak, A. Katrusiak
    Acta Cryst. B 75 (2019) 865–869.
Pressure-Dependent Crystallization Preference of Resorcinol Polymorphs 
    F. Safari, A. Olejniczak, A. Katrusiak
    Cryst. Growth Des. 19 (2019) 5629−5635.
Pressure-Enhanced Environment Effects in Ferrocene Phases
    D. Paliwoda, M. Hanfland, A. Katrusiak
    J. Phys. Chem. C 123 (2019) 25719−25723.
Band Gap Engineering in MASnBr3 and CsSnBr3 Perovskites: Mechanistic Insights through     the Application of Pressure
    M. Coduri, T. A. Strobel, M. Szafrański, A. Katrusiak, A. Mahata, F. Cova, S. Bonomi,     E. Mosconi, F. De Angelis, L. Malavasi
    J. Phys. Chem. Lett. 10 (2019) 7398−7405.
Lab in a DAC – high-pressure crystal chemistry in a diamond-anvil cell
    A. Katrusiak, Acta Cryst. B 75 (2019) 918–926
2020
Exploring ion-ion preferences through structure-property correlations: amino acid-derived,     bis(guanidinium) disiloxane salts
    Ł. Tabisz, Z. Rozwadowski, A. Katrusiak, B. Łęska
    Sci. Rep. 10,  (2020) 646-1-11.
Fluorine···Fluorine Interactions in a High-Pressure Layered Phase of Perfluorobenzene
    M. Rusek, K. Kwaśna, A. Budzianowski, A. Katrusiak
    J. Phys. Chem. C 124, (2020) 99−106.
Hydrogen-bonding aggregation of N-methylpyrrolidine betaine with p-hydroxybenzoic acid
    Z. Dega-Szafran, K. Roszak, F. Safari, A. Komasa, A. Katrusiak, M. Szafran
    J. Mol. Struct. 1206 (2020) 127695(1-12)