DYSPHOM

Moleküle, die durch Licht geschaltet werden können und damit ihre Farbe verändern, sind insbesondere hinsichtlich ihrer optischen Eigenschaften im Festkörper interessant. Normalerweise findet diese Photoschaltung nur in Lösung statt, da in reinem Feststoff nicht genug Raum für die lichtinduzierten Änderungen des Moleküls gegeben ist. Je nach Art des Lösungsmittels resultieren dabei unterschiedliche optischen Eigenschaften, die sich beispielsweise in verschiedenen Farben oder in elektrischen und magnetischen Eigenschaften der Photoschalter widerspiegeln. In Kombination mit einer porösen Wirtsmatrix wie metall-organischen Gerüstverbindungen (= metal-organic frameworks, MOFs) gelingt der Transfer der Photoschaltung auf den Festkörper. Um die Wechselwirkungen der Photoschalter mit den MOFs zu verstehen und damit auch die resultierenden optischen Eigenschaften des Gesamtmaterials nachvollziehen und vor allem gezielt einstellen zu können, muss die Art der Wechselwirkung zwischen den Einzelkomponenten verstanden werden. Im Rahmen des Projekts sollen diese Wechselwirkungen durch die Kombination von verschiedenen analytischen Methoden mit Modellierung bestimmt und diese Erkenntnisse in einem nächsten Schritt zur gezielten Synthese von Photoschalter-MOF-Hybridsystemen (= PS@MOF) mit gewünschten Eigenschaften genutzt werden. Aufgrund der Komplexität dieser Hybridsysteme (teil-amorph und dynamisch) können keine Standardmethoden verwendet werden. Ziel dieses Projekts ist es, einen robusten Analyseablauf zu entwickeln, der experimentelle und theoretische Methoden kombiniert, um PS@MOF-Hybridsysteme vollständig zu charakterisieren und die Struktur-Eigenschafts-Beziehungen strukturell abzuleiten. Dieses Wissen soll dann genutzt werden, um die Synthesestrategien für ein systematisches Design solcher Funktionsmaterialien anzupassen und auf jegliche Systeme bestehend aus zwei oder mehreren Komponenten auszuweiten.