Analyse des Selbstorganisationsprozesses organischer Multischichten

• Applicant: Privatdozent Dr. Michael Himmelhaus
• Subject Area: Physical Chemistry of Molecules, Liquids and Interfaces, Biophysical Chemistry
• Term: from 2002 to 2007
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5370539

Selbstaggregierende Monoschichten (SAM) gewinnen in vielen Bereichen der angewandten Naturwissenschaft und Technik zunehmend an Bedeutung, weil sie die Möglichkeit bieten, Oberflächeneigenschaften unterschiedlichster Substrate gezielt zu modifizieren und auf die jeweiligen Anforderungen hin abzustimmen. Gängige Anwendungsfelder sind die chemische und biochemische Sensorik, die Herstellung von Elektroden, Biomaterialien und Nanostrukturen und die Tribologie. Das Ziel dieses Projektes ist es, ein grundlegendes Verständnis der Rolle des Substrats bei der Filmbildung von SAM am Beispiel der Selbstaggregation von Alkylsilanen auf wohldefinierten hydroxylierten Oberflächen zu gewinnen. Nahezu ideale OH-terminierte Oberflächen werden durch Endgruppen-modifizierte Biphenylthiole realisiert, die dichte Monolagen auf Goldoberflächen bilden und wegen ihrer starren Molekülstruktur keine Konformationsfreiheitsgrade besitzen. Deshalb stellen sie äußerst stabile Modelloberflächen dar, deren chemische Zusammensetzung über die Modifikation der Endgruppen gezielt eingestellt werden kann. Das auf diese Weise entstehende organische Zweischichtsystem wird über die IR-vis-Summenfrequenzspektroskopie (SFG) und die Rasterkraftmikroskopie charakterisiert. Letztere gibt Aufschluß über die laterale Ordnung der Silane und damit über den Inselcharakter der Filmbildung. Mit diesen Informationen und zusätzlichen Monte Carlo-Simulationsrechnungen als Grundlage sollen aus den SFG-Spektren Aussagen über die Ordnung in den Randbereichen der Inseln als Funktion der Adsorptionskinetik erzielt und KinetikStruktur-Beziehungen aufgestellt werden.

• DFG Programme: Research Grants
• International Connection: USA
• Participating Persons: Professor Dr. Michael Grunze; Professor Dr. Abraham Ulman