Sol-Gel Prozesse mit vor-organisierten Metall-Alkoxid-Vorstufen

01.04.2011 - 31.03.2016
Forschungsförderungsprojekt
Zur Synthese von Mischoxiden über den Sol-Gel-Prozess werden üblicherweise (Halb-)Metall-Alkoxide-Gemische eingesetzt. Dies schließt auch organisch-modifizierte Precursoren zur Herstellung anorganisch-organischer Hybridmaterialien ein. Im Falle von Alkoxysilanen sind die organischen Gruppen direkt an die Siliciumatome gebunden, während zwei- oder dreizähnige Liganden notwendig sind um organische Gruppen mit den Metallalkoxid-Gruppen zu verknüpfen. Im geplanten Projekt soll ein erster Schritt in Richtung einer neuen Generation von anorganisch-organischen Sol-Gel Hybridmaterialien mit neuen und interessanten Eigenschaften unternommen werden, indem neue vororganisierte Sol-Gel-Precursoren mit zwei oder mehr Metallalkoxid-Resten verwendet werden. Dazu sollen die Metallalkoxid-Gruppen durch hydrolysestabile organische Linker miteinander verknüpft werden. Dadurch werden molekulare Baugruppen mit unterschiedlichen strukturellen und chemischen Charakteristika in spezifischer Weise angeordnet. Die vororganisierten Strukturen sollen während des Sol-Gel-Prozesses erhalten bleiben. Der einfachste Fall sind Precursoren, in denen zwei gleiche Metall-Alkoxid-Gruppen durch einen organischen Linker verbunden sind. Durch den Sol-Gel-Prozess werden Netzwerkstrukturen gebildet, in denen die organischen Gruppen Teil des Netzwerks sind. Solche Netzwerkstrukturen sind ausgehend von Alkoxysilanen bekannt, entsprechende Metall-Alkoxide konnten bisher nicht synthetisiert werden. Eine noch größere Herausforderung ist die Synthese bimetallischer Vorstufen in denen zwei unterschiedliche Metall-Alkoxid-Gruppen miteinander verbunden sind. Einsatz solcher Precursoren im Sol-Gel-Prozess würde die Herstellung bimetallischer Gele erlauben in denen zwei Metalle in einer gezielten gegenseitigen Anordnung positioniert sind. Schließlich sollen neue Netzwerk-Strukturen durch Verwendung Ketten- oder Schicht-artiger Module im Sol-Gel-Prozess erzeugt werden. Ein- oder zwei-dimensionale Vororganisation der Metallalkoxid-Gruppen soll wiederum durch geeignete bi- oder trifunktionelle organische Liganden erreicht werden.

Personen

Projektleiter_in

Institut

Förderungsmittel

  • Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF)

Forschungsschwerpunkte

  • Materials and Matter

Schlagwörter

DeutschEnglisch
Anorganisch-organische HybridmaterialienInorganic-organic hybrid materials
Molekulare BaugruppenMolecular building blocks
Sol-Gel Prozesssol-gel processing