Metalloxidcluster in anorganisch-organischen Hybridpolymeren

Die grundsätzliche Idee, die zur Entwicklung von anorganisch-organischen Hybridmaterialien führte, ist, durch Kombination anorganischer und organischer Baugruppen auf molekularer Ebene eine synergetische Kombination der Eigenschaften anorganischer und organischer Materialien zu erreichen. Modifizierung der Art, Struktur und Anteile der anorganischen und organischen Bestandteile erlaubt im Prinzip ein gezieltes Maßschneidern der Materialeigenschaften, die dann zwischen denen rein anorganischer oder rein organischer Materialien liegen. Eine spezielle Herausforderung mit zunehmender Bedeutung ist es, nicht nur die Zusammensetzung der Hybridmaterialien gezielt einzustellen, sondern auch deren strukturelle Eigenschaften, besonders im unteren Nanometer-Bereich. Dies wird leichter erreicht, wenn strukturell gut definierte Baugruppen verwendet und in kontrollierter Weise gegenseitig angeordnet werden ("Nano-Lego"). Ziel des Projekts ist es durch Verwendung molekularer Metalloxidcluster als Baugruppen einen neuen Typ an Hybridpolymeren mit neuartigen Materialeigenschaften herzustellen. Wenn die Oberfläche der Cluster durch funktionelle Gruppen bedeckt wird, können sie durch Polymerisations- oder Vernetzungsreaktionen in organische Polymere eingebaut werden. Die so hergestellten Hybridpolymere sind über die Cluster stark vernetzt und können als Nano-Verbundwerkstoffe betrachtet werden. Es wird erwartet, daß die Polymereigenschaften durch Variation der Zusammensetzung und Größe der Cluster variiert werden können, außerdem auch über die Zahl der reaktiven Gruppen auf ihrer Oberfläche. Ein Schlüssel zum Verständnis und zur Optimierung der Materialeigenschafte sind strukturelle Charakteristika, besonders die Identität und räumliche Verteilung der Cluster sowie die Länge der organischen Segmente, die die Cluster miteinander verbinden.

Die grundsätzliche Idee, die zur Entwicklung von anorganisch-organischen Hybridmaterialien führte, ist, durch Kombination anorganischer und organischer Baugruppen auf molekularer Ebene eine synergetische Kombination der Eigenschaften anorganischer und organischer Materialien zu erreichen. Modifizierung der Art, Struktur und Anteile der anorganischen und organischen Bestandteile erlaubt im Prinzip ein gezieltes Maßschneidern der Materialeigenschaften, die dann zwischen denen rein anorganischer oder rein organischer Materialien liegen. Eine spezielle Herausforderung mit zunehmender Bedeutung ist es, nicht nur die Zusammensetzung der Hybridmaterialien gezielt einzustellen, sondern auch deren strukturelle Eigenschaften, besonders im unteren Nanometer-Bereich. Dies wird leichter erreicht, wenn strukturell gut definierte Baugruppen verwendet und in kontrollierter Weise gegenseitig angeordnet werden ("Nano-Lego"). Ziel des Projekts ist es durch Verwendung molekularer Metalloxidcluster als Baugruppen einen neuen Typ an Hybridpolymeren mit neuartigen Materialeigenschaften herzustellen. Wenn die Oberfläche der Cluster durch funktionelle Gruppen bedeckt wird, können sie durch Polymerisations- oder Vernetzungsreaktionen in organische Polymere eingebaut werden. Die so hergestellten Hybridpolymere sind über die Cluster stark vernetzt und können als Nano-Verbundwerkstoffe betrachtet werden. Es wird erwartet, daß die Polymereigenschaften durch Variation der Zusammensetzung und Größe der Cluster variiert werden können, außerdem auch über die Zahl der reaktiven Gruppen auf ihrer Oberfläche. Ein Schlüssel zum Verständnis und zur Optimierung der Materialeigenschafte sind strukturelle Charakteristika, besonders die Identität und räumliche Verteilung der Cluster sowie die Länge der organischen Segmente, die die Cluster miteinander verbinden.