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Nature-Publikation: Energiespeichermaterialien unter Druck

Überraschendes Ergebnis an BESSY II: Hoher Druck kann Gasaufnahmekapazität von MOFs zunächst verringern

Metallorganische Gerüststrukturen (MOFs) können in ihren Poren Gase wie Methan speichern. Nun haben Teams der Technischen Universität Dresden und des Helmholtz-Zentrums Berlin (HZB) den Prozess der Gasaufnahme in den Poren unter Druck an BESSY II erstmals genau beobachtet und einen überraschenden Effekt entdeckt, der neue Anwendungen von MOFs in Aussicht stellt: Ab einem bestimmten Druck entweicht bereits adsorbiertes Gas eruptionsartig, weil Poren schrumpfen. Diese Beobachtung wurden durch eine speziell entwickelte Probenumgebung für die Energiematerialforschung ermöglicht: Dadurch konnten sie während der Röntgenuntersuchungen an der KMC-2-Beamline von BESSY II sowohl Temperatur und Gasdruck einstellen, als auch die Menge des aufgenommenen Gases bestimmen. Die Ergebnisse sind nun in Nature veröffentlicht.

Nature publication: energy storage materials under pressure

Surprising discovery at BESSY II: the adsorption capacity of MOFs does not rise automatically with increasing pressure

Metal-organic frameworks (MOFs) can store gases such as methane in their surface interstices, or pores. Now teams from the Technische Universität Dresden and Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) have precisely observed the process of gas absorption into these pores under positive pressure at BESSY II for the first time. They discovered a surprising effect: for MOFs reaching a specific pressure level, the gas already adsorbed eruptively escapes because the pores suddenly contract. This suggests many new applications. These observations were possible because the scientists have developed a specialised sample environment. It allows them to adjust the temperature and gas pressure as well as determine the quantity of gas adsorbed during the X-ray studies conducted with the KMC-2 beamline at BESSY II. The results have now been published in Nature.