Zwei-Komponenten Sol-Gel-Materialien

Technisch angewandte Sol-Gel-Materialien werden meist ausgehend von zwei oder mehr molekularen Vorstufen hergestellt. Die Materialeigenschaften werden dabei durch die chemische Zusammensetzung des Systems modifiziert. Beispiele dafür sind anorganisch-organische Hybridmaterialien oder Mischoxide. Ein gezieltes "Maßschneidern" der Mikrostruktur (Textur, Porosität, usw.) von Mehrkomponenten Sol-Gel-Materialien ist eine kaum genutzte Option eine neue Generation von Sol-Gel-Materialien mit potentiell neuen Eigenschaften herzustellen. Im beantragten Projekt soll das Zusammenspiel der zwei oder mehr molekularen Vorstufen während des Sol-Gel- Prozesses im Hinblick auf die gegenseitige Anordnung der unterschiedlichen Baugruppen im endgültigen Material untersucht werden. Fernziel ist die Synthese neuer Materialien, deren Eigenschaften durch die gezielte chemische Kontrolle der räumlichen Anordnung ihrer Baugruppen (mit)bestimmt werden. Drei Materialtypen sollen untersucht werden: Materialien mit einer geordneten Anordnung der verschiedenen Baugruppen (z. B. Kern/Schale Strukturen). Während die Grundstruktur (Netzwerk, Partikel, usw.) von der einen Komponente gebildet wird, soll die zweite Komponente auf die Oberfläche der Grundstruktur aufkondensieren. Der Prozeß soll so geführt werden, daß er selbstorganisierend und selbstlimitierend ist. Sehr definierte Kern/Schale-Strukturen können möglicherweise erhalten werden, wenn eine zweite Komponente auf strukturell definierte Metallalkoxid- Cluster aufkondensiert werden. Materialien mit einer homogenen Verteilung der beiden strukturellen Baugruppen. Dies soll dadurch erreicht werden, daß die beiden molekularen Vorstufen während des Sol-Gel-Prozesses locker miteinander verknüpft werden.