Licht-sammelnde Nanostrukturen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Gerhard Wilde
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung ; Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 332724487

Das vorliegende Projekt, welches Expertisen in der Nanostrukturierung (AG Wilde) und in der Synthese photo-responsiver molekularer Systeme (AG Zhen) vereinigt, ist darauf ausgerichtet, die Funktionalisierung anodisch oxidierter mesoporöser Metalloxid-Membrane hin zu photo-funktionalen Systemen zu untersuchen. Dazu wurden in vorherigen Arbeiten bereits verschiedene mesoporöse Metalloxid-Template durch anodische Oxidation (mit oder ohne nachfolgende Atomlagendeposition) hergestellt und es wurden bereits erste Experimente hinsichtlich der Funktionalisierung der Oxid-Poren mit funktionalen molekularen Spezies erfolgreich durchgeführt. Diese Arbeiten sollen fortgeführt und intensiviert werden. Dabei sind die hier vorgeschlagenen Arbeiten darauf ausgerichtet, durch die Funktionalisierung der regulären, mesoporösen Strukturen Systeme zu integrieren, welche für zwei eng miteinander verbundene Anwendungen genutzt werden können, welche auf den gleichen zugrunde liegenden physikalisch-chemischen Effekten beruhen. Dabei stellen die funktionalisierten Membrane reguläre und einstellbare Template definierter Geometrie dar, welche für das Design von photovoltaischen/photokatalytischen Systemen sowie für die Herstellung von photosensitiven Schaltern oder photoleitenden Systemen genutzt werden sollen. Da die geometrische Anordnung der aktiven Bestandteile derartiger Systeme durch die Nutzung der kontrolliert hergestellten Membrane vordefiniert wird, können die Zusammenhänge zwischen der geometrischen Struktur und der Leistungsfähigkeit derartiger Systeme sowie detaillierte Einsichten in die relative Wichtigkeit unterschiedlicher struktureller und geometrischer Aspekte durch eine solche Anordnung gewonnen werden. Darüber hinaus erlaubt es diese geometrisch definierte Vorstrukturierung ebenfalls, Ergebnisse aus makroskopisch mittelnden Messungen (am Ensemble) mit lokalen Messungen zu vergleichen und so zwischen den Effekten der jeweiligen Nanostruktur und den molekularen Wechselwirkungen innerhalb der Nanostruktur-Anordnungen zu unterscheiden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: China
• Kooperationspartner: Professor Dr. Yonggang Zhen