Strukturelle Modulation der Nichtlinearen Absorption in Maßgeschneiderten Linkern und MOFs: Synthese, Charakterisierung und Struktur-Wirkungs-Beziehung

• Antragstellerin: Dr. Kirti Singh, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 557860438

Nichtlineare Optik (NLO) spielt eine entscheidende Rolle in Anwendungen wie der photodynamischen Therapie, sicheren Kommunikation und Katalyse. Die Entwicklung effektiver Moleküle wird jedoch oft durch Probleme mit Leistung und Stabilität behindert. Metall-organische Gerüste (MOFs) bieten eine vielversprechende Lösung, da ihr rationales Design die Schaffung thermisch und fotostabiler Materialien mit anpassbaren Eigenschaften ermöglicht. Durch die Anpassung der Netzwerk-Topologien, der Grade der Interpenetration, der Packungsdichten und der Anordnung der Chromophore können die photonischen Eigenschaften dieser Materialien präzise abgestimmt werden. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Zwei-Photonen-Absorptions (TPA)-Eigenschaften neuartiger MOFs zu untersuchen, die zwei Typen von Donor-Akzeptor-Liganden enthalten. Wir werden uns speziell auf Carbazol-Liganden mit unterschiedlichen Längen und Typen von π-Komponenten konzentrieren, um deren Einfluss auf TPA zu bewerten. Darüber hinaus werden wir MOFs mit verzweigten Alkin-Linkern entwickeln, um π-Brückung, Delokalisierungslängen und Ladungsübertragungseffekte in der TPA zu verbessern. Durch die Verwendung redox-inaktiver Metallzentren wie Zn(II), Ba(II) und Zr(IV) werden wir die Struktur-Wirkungs-Beziehungen zwischen Linkern und NLO-Eigenschaften untersuchen. Die optischen und photolumineszenten Eigenschaften der synthetisierten Liganden und MOFs werden umfassend analysiert. TPA wird mithilfe nichtlinearer Fluoreszenz-Emissionstechniken bewertet. Diese detaillierte Untersuchung wird unser Verständnis der Struktur-Wirkungs-Beziehung für jedes MOF und seine entsprechenden Liganden verbessern und den Weg für die Modifikation und Entwicklung neuer, effektiverer Moleküle ebnen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle