Ionische Verknüpfung von Nanopartikeln

Die Herstellung von Nanomaterialien mit zwei- bzw. dreidimensionaler Verknüpfung von Metall- bzw. Metalloxid- Nanopartikeln, sowie die Entwicklung von Materialien in denen Nanopartikel mit ionischer Spezies assoziiert sind, ist immer noch eine große Herausforderung. Die Einzigartigkeit dieser Grundlagenforschungsarbeit liegt darin, die Nanopartikel in einem Netzwerk, bestehend aus ionischen Spezies, zu organisieren. Eine weitere Besonderheit ist die neuartige Verknüpfungsmethode, welche die direkte Reaktion modifizierter Nanopartikel miteinander ermöglicht. Dies führt zu Netzwerken, die durch kovalente Bindungen zwischen Nanopartikeln und ionischen Liganden gebildet werden. Während die kationischen Gruppen die Nanopartikel vernetzen, befindet sich das Gegenanion frei im Netzwerk und soll für die ionische Leitfähigkeit sorgen. Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Herstellung des Nanopartikelnetzwerks und in weiterer Folge mit der Bestimmung der resultierenden ionischen Leitfähigkeit und Ionenaustauschfähigkeit. Zu diesem Zweck wird im Rahmen des Projekts eine neue präparative Methode auf unterschiedliche Art und Größe der Nanopartikel und die Art der ionischen Brücke angewandt. Die Ergebnisse dieser Modifizierungen werden auf ionische Leitfähigkeit und Ionenaustauschseigenschaften untersucht. Die Neuheit dieses Projekts liegt in der Einzigartigkeit der beschriebenen Synthese, welche als hoch effizient, allgemein anwendbar und sehr viel versprechend angesehen werden kann.

Nanopartikel Netzwerke sind viel versprechende Strukturen in Material Wissenschaft. Im Rahmen dieses Projektes haben wir eine originale und kontrollierbare Synthese entwickelt um Nanopartikel Netzwerke vorzubereiten. Die Synthese erlangt durch Reaktion von Liganden, die auf die Nanopartikeln Oberfläche koordiniert sind. Diese Reaktion endet bei der Bildung von inter-partikularen Imidazolium Einheiten. Diese Imidazolium Einheiten bringen Anpassbarkeit zum Material. Die Anpassbarkeit kommt von der einfachen Modifizierbarkeit des Imidazoliums sowohl wie von der Austauschbarkeit des Gegen Ions. Durch solche Modifizierungen kann man stark die physico-chemische Eigenschaften sowohl wie die Affinität des Materials kontrollieren, und daher anpassen. Die neuen Materialien waren vollständig untersucht bei Feststoff Analysen Methode: Energiedispersive Röntgenspektroskopie lieferte Informationen über die Zusammensetzung des Materials; Klein Winkel Röntgenstreuung gab strukturelle Dataien bezüglich die Ordnung von den Baueinheiten; thermische Analyse ermöglichte die hohe Stabilität des Materials, bis 300C, zu erfahren; Lumineszenz Spektroskopie. Die hervorragenden Ergebnisse haben dazu gebracht dass einerseits die Lumineszenz Eigenschaften und andererseits die katalytische Aktivität des Materials tief untersucht waren.