Wachstum und Zerstörung von kohlenstoffreichen Molekülen und Clustern unter inter- und zirkumstellaren Bedingungen

• Antragsteller: Professor Dr. Dieter Gerlich (†)
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5466906

Molekulares Wachstum durch Reaktionen mit Kohlenstoffatomen spielt eine wichtige Rolle in der Chemie von interstellaren Wolken und von zirkumstellaren Scheiben. Das Wachstum führt zur Bildung von reinen Kohlenstoffmolekülen, von Kettenmolekülen wie hoch-ungesättigten Kohlenwasserstoffen, Polyynen und schließlich von Kohlenstoffteilchen. Dieses Projekt soll uns einen Einblick in die Reaktionen zwischen Kohlenstoffatomen und anderen Kohlenstoffstrukturen verschaffen, und die Reaktionsprodukte sollen detailliert charakterisiert werden. Es sollen Kohlenstoffstrukturen untersucht werden, die den Bereich zwischen kleinen Molekülen (z.B. C4+, C6+, oder C7-) über Cluster wie C60 bis zu nanometer-großen Kohlenstoffteilchen abdecken. Durch Benutzung einer temperaturvariablen Ionenfalle werden detaillierte Untersuchungen der Wachstumsprozesse unter Bedingungen ermöglicht, die dem interstellaren Raum ähneln. Von Interesse sind radiative und ternäre Ratenkoeffizienten und die Bildung verschiedener Isomere. Experimente an größeren Strukturen werden sich zunächst mit der Agglomeration von C60 Molekülen befassen. Das Hauptziel vom diesem Projektteil besteht in der Charakterisierung und im Modifizieren von nanometer-großen Kohlenstoffteilchen, die in einer Radiofrequenz-Falle gespeichert werden. Der Nachweis basiert auf Heizung der Nanoteilchen durch einen infraroten Laser und auf Beobachtung der Schwarzkörperstrahlung. Die spektrale Analyse dieser Strahlung bei verschiedenen Temperaturen wird Informationen über optische Konstanten und deren Abhängigkeiten von der Teilchengröße und -struktur liefern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 388: Laborastrophysik: Struktur, Dynamik und Eigenschaften von Molekülen und Staubteilchen im Weltraum
• Beteiligte Person: Dr. Ivo Cermák