Poröse Silica-basierte anorganisch-organische Netzwerke : Synthese, Charakterisierung und Anwendung neuer funktioneller Materialien

Timm, Jana

In dieser Dissertation konnte eine zweistufige Funktionalisierung von mesoporösen Silicamaterialien (im Besonderen SBA-15 und benzylverbrückten periodisch mesoporösen Organosilicas) mit einer photoschaltbaren Azobenzoleinheit etabliert werden. Der entscheidende Vorteil dieser zweistufigen Synthese ist die variable und exakt einstellbare Schalterdichte. Unter der Schalterdichte wird hierbei der Abstand zwischen zwei benachbarten, photoschaltbaren Einheiten verstanden. Die unterschiedlichen Schalterdichten wirken sich stark auf die Eigenschaften der azobenzolfunktionalisierten Silica-Materialien aus. So zeigt das Material mit dem in cis geschalteten Azobenzolschalter wesentlich stärkere attraktive Wechselwirkungen mit polaren Molekülen (Farbstoff oder Lösungsmittel) als das Material, das das trans-Isomer enthält. Bei den Materialien kann auch beobachtet werden, dass sich die unterschiedlichen Schalterdichten auf die Gleichgewichtseinstellung zwischen freigesetztem und eingelagertem Farbstoff auswirken. Weiterhin wurde die Bildung von PMO-Materialien im wässrigen Reaktionsmedium mit Hilfe einer in-situ-ATR-IR-Apparatur untersucht. Die Ergebnisse geben erstmals Einblicke in stufenweise Bildung solcher amorpher Hybridmaterialien. Außerdem konnten die empirisch gefundenen Syntheseparameter als fast optimal bestätigt werden bzw. kann durch kleine Veränderungen die Reaktion optimiert werden. Ein anderer Bereich dieser Arbeit beschäftigt sich mit dem Design potenter Photokatalysatoren. Es wurden poröse Silica-Materialien synthetisiert, die zum einen in der Porenwand verankerte Metallspezies und zum anderen Metallspezies auf der inneren und äußeren Oberfläche aufweisen.

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Timm, Jana: Poröse Silica-basierte anorganisch-organische Netzwerke : Synthese, Charakterisierung und Anwendung neuer funktioneller Materialien.

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