SFB 953:  Synthetische Kohlenstoffallotrope

Fachliche Zuordnung Chemie
Materialwissenschaft und Werkstofftechnik
Physik
Wärmetechnik/Verfahrenstechnik
Förderung Förderung von 2012 bis 2023
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 182849149
 

Projektbeschreibung

Synthetische Kohlenstoffallotrope wie Fullerene, Kohlenstoffnanoröhren und Graphen gehören gegenwärtig zu den vielversprechendsten Materialklassen und weisen ein enormes Potenzial für Hochleistungsanwendungen auf. Gleichzeitig sind sie ideale Modellsysteme für die Untersuchung von einer Reihe fundamentaler chemischer und physikalischer Fragestellungen, wie zum Beispiel form- und ladungsabhängiges Binden und Freisetzen von Molekülen, Ladungstransport in begrenzten Raumbereichen und hochsensibles Erkennen von supramolekularen Wechselwirkungen. Aufgrund der annähernd unerschöpflichen Möglichkeiten, sowohl diskrete als auch ausgedehnte Netzwerke von sp-, sp2- und sp3-hybridisierten C-Atomen zu konstruieren, sind sehr viele weitere, bislang unbekannte Modifikationen mit herausragenden Eigenschaften denkbar. Um diese interessanten Möglichkeiten voll ausschöpfen zu können, müssen jedoch etliche Hürden überwunden werden. Dazu gehören Methoden für Produktion in großen Mengen, Trennung und Reindarstellung, Entwicklung von Synthesemethoden für neue Kohlenstoffallotrope, kontrolliertes Dotieren mit Heteroelementen, Solubilisierung, chemische Funktionalisierung so wie hierarchische Struktur- und Schichtbildung. Aus diesem Grund sind umfangreiche interdisziplinäre Anstrengungen erforderlich, in denen auf systematische Weise die Expertisen von Chemikern, Physikern, Ingenieuren und Theoretikern kombiniert werden und gleichzeitig auf hoch entwickelte Analyseverfahren zurückgegriffen werden kann. Der SFB 953 stellt deshalb das ideale Forum dar, um das Gebiet der synthetischen Kohlenstoffallotrope in Bezug auf das angestrebte Ziele von neuen Materialien mit Hochleistungsanwendungen entscheidend weiterzuentwickeln. Der SFB 953 gliedert sich in drei Forschungsbereiche und zwei wissenschaftliche Zentralprojekte auf. Forschungsbereich A (Synthese und Funktionalisierung) bildet die Materialbasis des Sonderforschungsbereichs. Die Untersuchung der physikalischen und Materialeigenschaften und die Entwicklung von Konzepten für die Device-Fabrikation wird im Forschungsbereich B (elektronische, optische und strukturelle Eigenschaften) sowie in den beiden wissenschaftlichen Zentralprojekten (Forschungsbereich Z – Charakterisierung und Analytik) durchgeführt. Dieser hochintegrierte und interdisziplinäre Ansatz des SFB 953 erfordert eine enge Verknüpfung mit dem Forschungsbereich C (Theorie), der die Basis für ein grundlegendes Verständnis von Reaktionsmechanismen, Stabilität sowie elektronische-, optische-, strukturelle- und mechanische Eigenschaften darstellt.
DFG-Verfahren Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

Antragstellende Institution Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Beteiligte Hochschule Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg; Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg; Universität Ulm
Sprecher Professor Dr. Andreas Hirsch