Strukturbildung, Morphologie und optische Eigenschaften multifunktioneller, chromophorer Sol-Gel-Materialien

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Der kovalente Einbau polarer, aromatischer und chromophorer Gruppen in silikatische Sol-Gel-Materialien beeinflußt sowohl die Morphologie (Porentextur, Partikelgrösse) der Hybridmaterialien als auch die optischen Eigenschaften (UV/Bis-Absorption und Emission) der organischen Komponente. Die Kenntnis dieser Zusammenhänge ist wichtig, um gezielt Sol-Gel-Gläser und Hybrid-Filme für NLO-Materialien, optische Device und Filter zu entwickeln. Struktur-Wirkungsprinzipien sollen aus diesem Grund an verschiedenen Hybrid-Xerogelen studiert werden, wobei der Variation der Natur des Chromophor und dessen Konzentration ein entscheidender Untersuchungsgegenstand ist. Nitroanilin-, Barbitursäure-, Azofarbstoffe- und aromatische Aminoketon-Derivate, die sich in Dipolarität und Funktionalität (H-Brückenbindungstendenz) differenziert verhalten, werden in diese Untersuchung einbezogen. Wir erwarten grundsätzliche Aussagen, wie kooperative H-Brückenbindungen und/oder dipolare Wechselwirkungen während des Sol-Gel-Prozesses die resultierende Morphologie und die optischen Eigenschaften der Materialien bestimmen. Für die Strukturaufklärung sollen verschiedene Messverfahren und Festkörper-NMR-Spektroskopie, DRIFT-, Raman- und UV/VisSpektroskopie eingesetzt werden. Ein weiterer, wichtiger Aspekt ist die Untersuchung der morphologischen Eigenschaften der neuen Xerogele mittels Elektronenmikroskopie und BET-Messungen.