Transport adsorbierter Moleküle in nanoporösen Wirt/Gast-Systemen

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Die Effizienz und Eignung nanoporöser Wirt/Gast-Systeme zur Ausbildung supramolekularer Strukturen mit besonderen optischen und elektronischen Eigenschaften hängt entscheidend von der Zugänglichkeit des Porenraumes und damit vom Permeationsverhalten der Gastmoleküle ab. Deshalb wird die für die Transportprozesse relevante reale Porenstruktur der nanostrukturierten Wirtsysteme mit Hilfe von PFG-NMR-Selbstdiffusionsmessungen adsorbierter Moleküle mit dem Ziel untersucht, für ausgewählte Materialien möglichst allgemeingültige Struktur-Beweglichkeits-Korrelationen zu finden, die auf den gemeinsamen Struktureigenschaften der Wirtsysteme aufbauen und die spezifischen Eigenschaften der Gastmoleküle berücksichtigen. Für die komplexe Aufgabe konzentrieren wir uns auf drei verschiedene Wirtsysteme, die im Schwerpunktprogramm von breitem Interesse für andere Gruppen sind, nämlich auf den MCM-41 mit anisotroper 1-dimensionaler Kanalstruktur, den MCM-48 mit einem isotropen 3-dimensionalen Kanalsystem und den Cloverith mit zwei sich wechselseitig durchdringenden isotropen 3-dimensionalen Porensystemen. Als Gastmoleküle werden dazu einfache Substanzen wie Wasser, Benzen und n-Alkane eingesetzt. Komplexere Gastmoleküle, wie z.B. Substanzen, die den Monomeren zum Aufbau supramolekularer Strukturen in den Porensystemen ähnlich sind oder ihnen entsprechen, werden auf der Grundlage von Absprachen mit Kooperationspartnern in solche Untersuchungen einbezogen.