Kohlenstoffnitrid-Netzwerke - Synthesestrategien, komplementäre Strukturaufklärung und Materialeigenschaften

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Ziel des Projekts ist die Erschließung neuer 2D-Kohlenstoffnitrid-Netzwerke, die durch methodische Weiterentwicklung klassischer Syntheserouten zugänglich gemacht und mittels komplementärer Untersuchungsmethoden bzgl. struktureller und materialwissenschaftlicher Aspekte charakterisiert werden sollen. Für die Exploration der Synthesebedingungen bedienen wir uns iono- und ammonothermaler Syntheseverfahren, die mit Multianvil-Pressen und Autoklaven kombiniert werden. Zudem bietet die Cyclotrimerisierung von Nitrilen eine elegante Möglichkeit, funktionalisierte und hochporöse 2D-Netzwerke mit maßgeschneiderten Eigenschaften aufzubauen. Weiterhin wird die Metall-Interkalation sowie kolloidalchemische Techniken zur Darstellung Graphen-analoger 2D-CN-Systeme verwendet werden, um den Einfluss der dimensionalen Reduktion auf die Eigenschaften der CNSysteme zu untersuchen. Die strukturelle Charakterisierung der meist fehlgeordneten bzw. semikristallinen Materialien erfolgt durch die Verzahnung einer Reihe komplementärer Techniken, wobei die FK-NMR-Spektroskopie, die TEM-Untersuchungen und theoretische Rechnungen im Mittelpunkt stehen. Besonderes Augenmerk liegt auf der Entwicklung optimal auf CN-Netzwerke zugeschnittener Strategien. Darüber hinaus gilt es, die Morphologie der CN-Verbindungen zu modifizieren, um elektrische und Ionenleitfähigkeit sowie optische und (opto-)elektronische Eigenschaften der Materialien herauszuarbeiten.