Photolumineszenzspektrometer

• Fachliche Zuordnung: Molekülchemie
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 579953454

Im Rahmen dieses Programms soll ein Photolumineszenzspektrometer für stationäre und zeitaufgelöste Messungen in Lösung, Festkörpern und Dünnfilmen unter variierbarer Probenumgebung (Temperatur, Atmosphäre) beschafft werden. Für die am Institut für Anorganische Chemie (IAC) angesiedelten Forschungsgruppen ist die zeitaufgelöste Photolumineszenzspektroskopie eine zentrale Methode zur Charakterisierung neu entwickelter Molekül- und Polymerverbindungen. Sie liefert Informationen über Anregungs- und Emissionsspektren, Fluoreszenz- und Phosphoreszenzlebensdauern sowie Quantenausbeuten und erlaubt die Untersuchung wichtiger Phänomene wie Aggregations-induzierter Emission (AIE), thermisch aktivierter verzögerter Fluoreszenz (TADF) oder Raumtemperaturphosphoreszenz (RTP). Die beantragenden Forschungsgruppen arbeiten an der Entwicklung neuartiger anorganisch–organischer Funktionsmaterialien, insbesondere borhaltiger Systeme, mit Anwendungen in Optoelektronik, Sensorik, Katalyse, Energiespeicherung, Photovoltaik und Biomedizin. Durch die Einbindung von Bor in π-konjugierte Strukturen lassen sich elektronische und weitere Materialeigenschaften gezielt steuern (z. B. Erhöhung der Elektronenaffinität, Verbesserung der Stabilität). Im Fokus stehen dabei unter anderem neue Syntheserouten zu konjugierten Organoboranen und -polymeren, nachhaltige Polymermaterialien mit recyclebaren Bausteinen, sowie neuartige Polyzyklen, Makrozyklen und Hybridpolymere. Poly(iminoboran)e werden als Vorstufen für Hochleistungskeramiken untersucht. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Synthese chiraler borhaltiger Moleküle wie Helicene und Spiroverbindungen oder chiraler polyzyklischer Aromaten mit anderen Hauptgruppenelementen bzw. Übergangsmetallen. Diese bieten durch ihre Chiralität und ihre Fähigkeit zur zirkular polarisierten Lumineszenz (CPL) großes Potenzial für Anwendungen in CP-OLEDs, Transistoren und der biomedizinischen Bildgebung. Daneben werden lumineszierende Münzmetallkomplexe, Cluster sowie funktionalisierte Borcluster erforscht, die durch elektronisch aktive Substituenten neue (opto)elektronische Eigenschaften erhalten und als Grundlage für künftige Hochleistungsmaterialien dienen. Für diese Projekte ist die Ausstattung des Spektrometers u.a. mit einer Ulbricht-Kugel, verschiedenen Detektoren und gepulsten Anregungslichtquellen sowie einem Kryostaten und weiteren Probenhaltern erforderlich, um absolute Quantenausbeuten, Lebensdauern und temperaturabhängige Emissionseigenschaften im UV-Vis-NIR Bereich präzise bestimmen zu können. Das am IAC vorhandene Lumineszenzspektrometer aus dem Jahr 2012 ist durch Defekte und fehlende Kompatibilität moderner Komponenten nicht mehr zuverlässig einsetzbar. Eine Ersatzbeschaffung ist daher zwingend notwendig, um die laufenden und geplanten Projekte erfolgreich durchzuführen und die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Forschung am Standort zu sichern.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Photolumineszenzspektrometer
• Gerätegruppe: 1850 Spektralfluorometer, Lumineszenz-Spektrometer (außer Filterfluorometer
• Antragstellende Institution: Julius-Maximilians-Universität Würzburg
• Leiter: Professor Dr. Holger Helten