Höchstauflösendes Rasterelektronenmikroskop mit Feldemissionsquelle

• Fachliche Zuordnung: Polymerforschung ; Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung in 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 166568912

• Erstellungsjahr: 2013

Zusammenfassung der Projektergebnisse

WACKER-Lehrstuhl für Makromolekulare Chemie Prof. Dr. Dr.h.c. Bernhard Rieger & Institut für Siliciumchemie (federführend): Charakterisierung von anorganisch-organischen Hybridmaterialien : Si-Nanopartikeln (3-50nm), Bestimmung der Dicke der die Si-Partikel umgebene Polymerhülle (Kooperation Gruppe Veinot-ATUMS, graduate school)); über die Abbildung Nachweis der Vernetzung von inversen Mizellen mit Oxasilacyclen sowie anderen Alkoxy-substituierten Silanen zu Nanopartikeln; Phasenverteilung von verschiedenen Polymeren im Bulkmaterial (Verteilung von PE in PP-Matrices mit und ohne Zugabe von PP-PE Copolymeren), Querschnitts- und Oberflächenanalyse von dünnen Poly(4-vinylphenol)-Poly(acrylsäure) und Poly(vinylphosphonat)-basierten Polyelektrolytschichten zur Anwendung in CO2-selektiven Gastrennmembranen: Untersuchung von Struktur, Schichtdicke und makroskopischen Oberflächendefekten. Weitere Anwendungen auf den Gebieten -> Polymerbrushes auf Si-Wafer, HDK-geträgerte Katalysatoren, Selbstassoziation von metallhaltigen Mesogenen, Stammzellenforschung. Das EDX bietet eine schnelle Möglichkeit der chemischen Analyse einer Probe, z.B. Bestimmung des Fluorgehaltes von flourhaltigen Polyolefinen oder für den Nachweis, ob ein bestimmtes Element nach der Synthese enthalten ist. Lehrstuhl Prof. Dr. Johannes A. Lercher (Technische Chemie II): Charakterisierung von verschiedenen heterogenen Katalysatoren: Zeolithe (Morphologie und Bestimmung des Porendurchmessers), geträgerte Metallpartikel (Bestimmumg der nanoskaligen Metallpartikelgröße sowie deren Verteilung), sulfidische Katalysatoren, Kohlenstoffmaterialien (Kohlenstoffablagerungen (Carbon-Nanotubes) auf geträgerten Metallpartikeln nach der Reaktion) sowie geträgerte Chloride (Bestimmung der Feststoffzusammensetzung an der Oberfläche und im Bulk, um Fremdatome zu erkennen (z.B. Chlorid auf Kohlenstoffoberflächen). Lehrstuhl Prof. Hubert Gasteiger (Technische Elektrochemie): Charakterisierung von Elektroden und Katalysatoren, die in Batteriematerialien Anwendung finden: Schwefel-Kohlenstoff Elektroden im Rahmen des LiSSi Projekts : Schwefel-Kohlenstoff Komposite wurden hierfür am Lehrstuhl Technische Elektrochemie (TEC) synthetisiert, um nanopartikulären Schwefel (<20nm) auf nanopartikulären Kohlerußen (ca. 30nm Primärpartikelgröße) abzuscheiden. Aufgrund der hohen Auflösung des REM bei geringer Elektronenstrahlenergie (1keV), konnte in den Arbeiten gezeigt werden, dass die erhoffte Abscheidung von nanopartikulärem Schwefel in der Tat erfolgreich war. Ausserdem wurde der Einfluß der Zumischung von Kohlenstoffnanofasern auf die Elektrodenmorphologie in einer Bachelorarbeit untersucht. Untersuchung von Ruß-geträgerten Manganoxidnanopartikelkatalysatoren, die in Lithium-Luft Elektroden Anwendung finden. Mittels vergleichender REM Messungen von Katalysatoren, die mittels verschiedener Syntheserouten hergestellt wurden, konnte die Synthese optimiert werden. Arbeiten zu Brennstoffzellenkatalysatoren im Rahmen eines EU FP7 Projekts (DURAMET) konzentrieren sich auf die Synthese edelmetallfreier Elektrokatalysatoren für Direktmethanolbrennstoffzellen. Lehrstuhl Fässler (Anorganische Chemie): Charakterisierung von Partikelgröße und Mikrostruktur von Lithium Siliziden im System Li-Si, um neue Anodenmaterialien für Li-Ionen Batterien zu finden, Bestimmung des Al-Si-Verhältnisses in Li 15-x Al x Si 4 sowie im Ge-Si-System.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• "Kinetic and Mechanistic Investigation of Mononuclear and Flexibly Linked Dinuclear Complexes for Copolymerization of CO 2 and Epoxides". Macromolecules: Latest Articles (ACS Publications) 2011, 44, 9508-9516
  Stephan Klaus, Sergei I. Vagin, Maximilian W. Lehenmeier, Peter Deglmann, Anna K. Brym, Bernhard Rieger
  
• "Mechanistic Insights into Heterogeneous Zinc-Dicarboxylates and Theoretical Considerations for CO 2 -Epoxide Copolymerization". J. Am. Chem. Soc. 2011, 133 (33), 13151-13161
  Stephan Klaus, Maximilian W. Lehenmeier, Eberhardt Herdtweck, Peter Deglmann, Anna K. Ott, Bernhard Rieger
  
• "Self-Assembly of Linear and Cyclic Siloxane-Containing Mesogens: Investigation of Layered Structures in Bulk and Thin Films". Chem Phys Chem 2011, 12, 3591-3603
  Paul Heinz, Konrad Hindelang, Anastasia Golosova, Christine M. Papadakis, Bernhard Rieger
  
• "Surface-Initiated Group Transfer Polymerization Mediated by Rare Earth Metal Catalysts". J. Am. Chem. Soc., 2012, 134 (17), pp 7333–7336
  Ning Zhang, Stephan Salzinger, Frank Deubel, Rainer Jordan, Bernhard Rieger
  
• “Organic-Inorganic Hybrid Nanoparticles via Photo-Induced Micellation and Siloxane Core-Crosslinking of Stimuli-Responsive Copolymers”. ASC Macro Lett., 2013, 2, 121– 124
  Christian Anger, Frank Deubel, Stephan Salzinger, Tobias Halbach, Jürgen Stohrer, Rainer Jordan, Jonathan Veinot, Bernhard Rieger