Anlage für Kleinwinkelstreuung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Röntgenkleinwinkelanlage (SAXS) wird in vielen Projekten im Bereich nanoskaliger Materialien an der Universität Konstanz eingesetzt. Von großer Bedeutung ist die Untersuchung von Materialien, die Periodizitäten im nanoskaligen Bereich aufweisen. Die SAXS-Analytik wird dazu benutzt, um den Gittertyp und die dazugehörigen Gitterkonstanten zu bestimmen, um so Informationen über den konkreten Aufbau gewinnen zu können. Zudem wird die SAXS für die Untersuchung von dispersen Systemen eingesetzt, um Partikelformen und Partikelgrößen zu ermitteln. Folgende Projekte zählen zu den wichtigsten, in denen SAXS eingesetzt wird: 1.) Mesoporöse Organosilikate: Ausgehend von molekularen Sol-Gel Precursoren werden durch Templatprozesse mesoporöse Materialien erzeugt. Die Funktionalität der Materialien wird durch die hohen, inneren Oberflächen in Kombination mit den organischen Gruppen bestimmt, die in den molekularen Precursoren verankert wurden. Die genaue Untersuchung der Strukturierung der Materialien ist somit sehr wichtig. Die mesoporösen Organosilikatmaterialien werden in verschiedenen Bereichen aber vor allem der heterogenen Katalyse eingesetzt. 2.) Tenside mit metallischen Kopfgruppen: Tenside, deren Kopfgruppen Metalle enthalten stellen eine neue Form von Amphiphilen dar, welche sowohl interessante Redoxeigenschaften als auch katalytische Eigenschaften besitzen. Ebenso eignen sich die neuen Tenside durch den großen Kontrast in der Elektronendichte zwischen der organischen Kette und der anorganischen Kopfgruppe als Modellsysteme, um Selbstorganisationsphänomene zu untersuchen. Mittels SAXS werden sowohl flüssigkristalline Phasen als auch disperse, mizellare Systeme untersucht. 3.) In einem weiteren Projekt spielt die Kontrolle der Kristallmodifikation bei kinetisch kontrollierten Synthesewegen eine große Rolle. Da die anorganischen Phasen aus molekularen Precursoren hergestellt werden, ist die Untersuchung der frühen Phasen, in denen Partikel entstehen von großer Bedeutung.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Amino Acid Silica Hybrid Materials with Mesoporous Structure and Enantiopure Surfaces. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 9513
A. Kuschel, H, Sievers, S. Polarz
- Organosilica materials with bridging phenyl derivatives incorporated into the surfaces of mesoporous solids. Adv. Funct. Mater. 2008, 18, 1272
S. Polarz, A. Kuschel
- A New Class of Surfactants with Multinuclear, Inorganic Head Groups. J. Amer. Chem. Soc. 2010, 132, 5315
S. Landsmann, C. Lizandara-Pueyo, S. Polarz
- Bifunctional Mesoporous Organosilica Materials and Their Application in Catalysis: Cooperative Effects or Not? Chem. Mater., 2010, 22, 1472
A. Kuschel, M. Drescher, T. Kuschel, S. Polarz
- Effects of Primary and Secondary Surface Groups in Enantioselective Catalysis Using Nanoporous Materials with Chiral Walls. J. Amer. Chem. Soc. 2010, 132, 6558
A. Kuschel, S. Polarz
- Organic ligands made porous - a study about the magnetic and catalytic properties of transition metal centers coordinated to the surfaces of mesoporous organosilica materials. Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 1133
Kuschel, M. Luka, M. Wessig, M. Drescher, M. Fonin, G. Kiliani, S. Polarz
- Materials Surgery – Reactivity Differences of Organic Groups in Hybrids. Adv. Funct. Mater., 2011, 21, 2953
S. Polarz, F. Jeremias, U. Haunz
