Forschungsprojekte
C1
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Grenzflächenselektive NMR-Spektroskopie an HybridmaterialienKontakt:Prof. Dr. Ernst Rößler Prof. Dr. Jürgen Senker In diesem Teilprojekt werden Techniken der Hyperpolarisation genutzt, um eine oberflächen-sensitive und -selektive NMR-Spektroskopie zu entwickeln und anzuwenden. Hierzu setzen wir vor allem durch optisches Pumpen hoch aufpolarisiertes 129Xe ein. Ergänzend kommt die Methode der dynamischen Kernpolarisation (DNP) zum Einsatz. Hierdurch eröffnet sich die Möglichkeit einer umfassenden Charakterisierung von Oberflächenstrukturen als auch -dynamik in hierarchisch aufgebauten Hybridmaterialien des SFB. Für die kommende Projektphase wird der Fokus 1.) auf der Entwicklung von NMR-Sonden für die Untersuchung dünner Schichten und 2.) auf der Applikation von hyperpolarisiertem 129Xe über die flüssige Phase liegen. |
C4
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Ladungsverteilungen und Wechselwirkungskräfte an Grenzflächen: Hochauflösende Detektion und Anwendung zur kontrollierten Ausbildung von meskoskopischen StrukturenKontakt:In dem Teilprojekt C4 werden rastersondenmikroskopische Methoden zur Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen einzelnen Bausteinen mesoskopischer Systeme entwickelt. Insbesondere die Inter-Partikel Wechselwirkung und Adhäsion von Nanopartikeln ist von großen Interesse im Bereich industrieller Anwendungen von kolloidalen Suspensionen. Zur Messung dieser Wechselwirkungen werden auf der Basis einer Kombination von Rasterkraftmikroskopie (AFM) und Nanofluidik neue instrumentelle Methoden entwickelt. Mit der gleichen Technik können auch die Wechselwirkungskräfte in anderen kolloidalen Systemen, beispielsweise bei der Exfolierung von Schichtsilikaten, quantitativ bestimmt werden. Elektrostatische Wechselwirkungen auf der Basis von Ladungsverteilungen gehören sind sehr langreichweitig. Dementsprechend werde diese besonders berücksichtigt und elektrische Probeneigenschaften mit sondenmikroskopischen Methoden untersucht. |
C7
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Lokale Ordnung von Lösungsmittelmolekülen an fest-flüssig Grenzflächen in kolloidalen LösungenKontakt:In diesem Projekt soll die Röntgen-Paarverteilungsfunktion (PDF) als Methode etabliert und ein Leitfaden erstellt werden um strukturelle Veränderungen in Flüssigkeiten zu erkennen und hieraus die Anzahl und Ausdehnung der restrukturierten Schichten von Lösungsmittelmolekülen an kolloi-dalen Grenzflächen zu bestimmen. Das Verständnis von Flüssigkeitsstrukturen an kolloidalen Grenzflächen besitzt besondere Relevanz für verschiedene Teilprojekte des SFB, so u.A. in der fest-flüssig Katalyse oder der Delaminierung von Schichtsilikaten. Die experimentellen PDF-Daten sollen mit Vorhersagen aus Molekulardynamik-Simulationen kombiniert und mit Ergebnissen aus grenzflächenselektiver NMR-Spektroskopie ergänzt werden. |