Von molekularen Vorstufen über organisch-anorganische Hybridpolymere zu hochporösen Si/C/N-Keramiken

从分子前驱体到有机-无机杂化聚合物再到高多孔 Si/C/N 陶瓷

• 批准号: 41652491
• 负责人: Professor Dr. Edwin Kroke
• 金额: --
• 依托单位: Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2011-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/41652491?language=en
• 关键词: Von; molekularen; Vorstufen; ber; organisch

Im beantragten Forschungsprojekt sollen in enger Kooperation zwischen den beiden Antragstellern Methoden entwickelt und angewendet werden, die eine gezielte Synthese von Hybridmaterialien und Si/C/N-Keramiken mit großem Oberflächenanteil erlauben. Dabei werden u.a. definierte Porenstrukturen angestrebt, die speziell im Hinblick auf ihre Eignung für katalytische Anwendungen und Membranen zu optimieren sind. Als Ausgangsstoffe werden neben verbrückten Trichlorsilylverbindungen des Typs Cl3Si-R - SiCl3 auch weniger stark vernetzende, jedoch ebenfalls verbrückte Chlorsilane wie Cl2RSi-R - SiRCl2 und CIR2Si-R -SiR2Cl synthetisiert. Diese Edukte sollen durch Umsetzungen mit Cyanamid oder Bis(trimethylsilylcarbodiimid) für die Erzeugung von Gelen sowie die Synthese molekularer Silylcarbodiimid-Modellverbindungen verwendet werden. Ziel ist es dabei, Korrelationen zwischen der chemischen Struktur (Auswahl von R und R ) der Ausgangsstoffe und den Eigenschaften - insbesondere der Porosität - der Produkte zu finden. Xerogele sowie die daraus nach Calcinierung und Pyrolyse entstehenden Si-basierten Keramiken werden chemisch-strukturell und morphologisch charakterisiert. Weitere Zielparameter sind die Hydrolyseempfindlichkeit und die Reaktivität der verbrückten Silylcarbodiimide gegenüber Aminen und anderen organischen Basen sowie Lewis-Säuren, die bei der Gelsynthese als Katalysator fungieren. Hochauflösende mikrostrukturelle und nanochemische Charakterisierungen (HRTEM, EDXS, EELS, ELNES, EFTEM) aller Zwischenstadien in Verbindung mit quantenchemischen Modellrechnungen sollen die Optimierung der Prozeßroute und eine gezielte Auswahl der Hybrid-Vorstufen unter Berücksichtigung von Reaktionsmechanismen erlauben. Dies betrifft insbesondere die Identifikation von Zerfallspfaden der Polymermoleküle während der Pyrolysereaktionen wie auch die Hydrolysebeständigkeit der Carbodiimid-Polymere. Aus den experimentell ermittelten Bindungszuständen der beteiligten Elemente in den Polymeren und Keramiken und den theoretischen Daten wird ein Modell zur Korrelation der Porosität der Xerogele und der Si/C/N-Keramiken mit dem organischen Spacer und dem organischen Substituenten am Si-Atom der molekularen Vorstufe erstellt. Die zweite Phase des Projekts soll sich dann der weiterführenden Prozeßentwicklung zur Erzeugung von katalytisch wirksamen Hybridmaterialien bis hin zur Herstellung von Bauteilkomponenten wie beipielsweise nichtoxidisch-keramischen Membranen für Separationsanwendungen widmen.

1 .在德国，研究与发展计划的研究与发展与发展，研究与发展与发展，研究与发展与发展，研究与发展与发展，研究与发展与发展，研究与发展与发展。大北市的研究人员对其进行了详细的研究，并在Hinblick进行了详细的研究。三氯硅烷的合成：Cl3Si-R - SiRCl2和CIR2Si-R - sir2cl。Diese Edukte sollen durch Umsetzungen mit Cyanamid oder Bis（三甲基硅基碳二酰亚胺）f<e:1> r . Erzeugung . von gelensodie合成分子硅基碳二酰亚胺- modellverindungen verwendet werden。齐尔斯达贝，化学结构的相关性研究（Auswahl von R und R），化学结构的相关性研究（ausgangsstoffes）和特征结构的相关性研究（insbesonderderderPorosität）。干热照相法研究了煅烧、热解、硅基、硅酸盐、化学结构和形貌特征。Weitere Zielparameter sind die Hydrolyseempfindlichkeit und die Reaktivität der verbr<e:1> ckten硅基碳二亚胺gegener ber aminund anderen organischen Basen sowie Lewis-Säuren， die bei der Gelsynthese als catalysator fungieren。Hochauflösende微结构与纳米化学特性分析（HRTEM， EDXS， EELS， ELNES， EFTEM），研究方向：量子化学，量子化学，量子化学，量子化学，量子化学，量子化学，量子化学，量子化学，量子化学die betrifft inbesonere die identification von Zerfallspfaden der polymermolek<e:1> während der Pyrolysereaktionen and auch die Hydrolysebeständigkeit der Carbodiimid-Polymere。as den实验研究许可Bindungszuständen聚合物中活化元素与Keramiken之间的关系与理论研究数据与模型之间的关系Porosität聚合物中活化元素与Si/C/N-Keramiken之间的相互作用与有机之间的间隔物与有机之间的取代物与硅原子之间的相互作用。死zweite阶段des Projekts soll后西奇丹der weiterfuhrenden Prozeßentwicklung苏珥Erzeugung冯katalytisch wirksamen Hybridmaterialien bis欣苏珥Herstellung冯Bauteilkomponenten是不是beipielsweise nichtoxidisch-keramischen Membranen毛皮Separationsanwendungen widmen。