Forschung

Unsere Forschung beschäftigt sich in vier verschiedenen Themengebieten mit dem Design, der Synthese und Untersuchung funktioneller organischer π-Systeme begleitet von quantenchemischen Rechnungen.

Organische Elektrodenmaterialien für Batterien

Die Verwendung organischer Elektrodenmaterialien wie z.B. elektroaktiver Polymere würde die Herstellung flexibler und dünner Batterien ermöglichen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien, denen schwermetallhaltige Verbindungen zugrunde liegen, sind organische Batterien Ressourcen-freundlich und einfacher zu rezyklieren. In unserer Forschungsgruppe werden redox-aktive organische Materialien hergestellt und auf ihre Eignung zur reversiblen Ladungsspeicherung als Kathoden- oder Anodenmaterial in Batterien hin getestet.

π-Säure-Base-Wechselwirkungen

π-Säure-Base-Wechselwirkungen spielen eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung biologischer Überstrukturen und in der Detektion elektronenarmer Aromaten. Wir untersuchen die Energetik der Wechselwirkung elektronenreicher, trinuklearer Goldkomplexe mit elektronenarmen π-Systemen experimentell, unterstützt durch quantenchemische Rechnungen und rastertunnelmikroskopische Messungen.

Spirokonjugierte Moleküle für die Optoelektronik

Bei Emittern für organische Leuchtdioden ist die Stabilität der aktiven Schichten äußerst wichtig, die von der Morphologie der Materialien bestimmt wird. Dabei sollen insbesondere π-π-Wechselwirkungen verhindert werden. Wir beschäftigen uns in diesem Projekt mit der Entwicklung von OLED-Emittern, die ein spirokonjugiertes Grundgerüst aufweisen. Durch die dreidimensionale Struktur werden intermolekulare Wechselwirkungen minimiert. Diese spirokonjugierten Einheiten können in ein konjugiertes Polymer eingebunden sein oder als kleine, funktionale Moleküle eingesetzt werden.

Konjugierte Nanoringe und -gürtel

Durch ihre einzigartigen Eigenschaften wie hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit und mechanische Stabilität sind Kohlenstoffnanoröhren seit ihrer Entdeckung von großem Interesse. Da es bis heute nicht gelungen ist, Kohlenstoffnanoröhren von genau definierter Länge und Durchmesser herzustellen, können Modellsysteme zur Untersuchung ihrer Eigenschaften beitragen. Schneidet man Stücke ab von einer Nanoröhre, resultieren daraus sogenannte Nanoringe oder Nanogürtel. Unsere Forschung beschäftigt sich mit der Synthese solcher Nanogürtel mit verschiedener Struktur und Zusammensetzung. Begleitend zu Design und Synthese dieser Verbindungen führen wir quantenchemische Rechnungen durch.