Entwicklung, Synthese und Charakterisierung mesoporöser, funktionaler Silicamaterialien für Dynamik Untersuchungen von Gastmolekülen im Confinement

Die vorliegende Arbeit behandelt die Synthese und detaillierte Charakterisierung von mesoporösen, anorganischen/organischen Silicahybridmaterialien. Materialien wie das verwendete SBA-15 eignen sich aufgrund ihrer einstellbaren, definierten und einheitlichen Porenarchitektur sowie ihrer hohen, homogenen Linkerdichte als Modellsysteme für eine Vielzahl von Anwendungen, beispielsweise zur Untersuchung der Wechselwirkungen und der Dynamik kleiner Probenmoleküle mit dem Porenraum. In der vorliegenden Arbeit wurde eine reproduzierbare Synthesestrategie für definierte, poröse Silicaträger und Linker-funktionalisierte Hybridmaterialien im mehreren Gramm Maßstab entwickelt und etabliert. Die Eigenschaften der Linker-funktionalisierten Hybridmaterialien wurden durch weitere Funktionalisierungen mit einem TSD-Farbstoff, Biomolekülen (Aminosäuren, Peptide) bzw. homogenen Palladiumkatalysatoren für weitere Anwendung modifiziert. Durch detaillierte Charakterisierung mit unterschiedlichen analytischen Methoden wurden die Strukturen der Materialien auf verschiedenen Längenskalen untersucht. Dabei lag der Fokus auf der Festkörper-NMR Charakterisierung. Die vorgestellten Syntheseansätze lassen sich in Zukunft auf kommerzielle Biomoleküle erweitern, die im aktuellen Fokus der grünen Chemie stehen. Somit ist es möglich in Anlehnung der Prinzipien der grünen Chemie Modellsysteme für verschiedenste Studien herzustellen.