Chemische Kristallographie und Elektronenmikroskopie
Die Serviceaufgaben der Abteilung umfassen die Charakterisierung von Materialien und die Strukturaufklärung von chemischen Verbindungen mit kristallographischen und mikroskopischen Methoden. Dazu zählen die Einkristallstrukturanalyse, die Transmissions- und die Rasterelektronenmikroskopie zusammen mit vielfältigen Verfahren zur Probenpräparation. Die Forschungstätigkeiten umfassen die Elektronendichtebestimmung sowie Polymorphie- und Crystal-Engineering Studien.
Forschungsthemen:
Die Elektronendichte eines Moleküls stellt den Schlüssel zum Verständnis der chemischen Wechselwirkungen dar. Einerseits ergibt sich die Elektronendichte eines Moleküls direkt aus seiner quantenchemischen Wellenfunktion, andererseits ist die Elektronendichte aber – im Gegensatz zur Wellenfunktion – direkt zu beobachten.
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Polymorphie ist die Eigenschaft einer chemischen Verbindung, mehrere unterschiedliche Kristallstrukturen auszubilden, die sich in ihren Festkörpereigenschaften (Löslichkeit, Farbe, Schmelzpunkt) unterscheiden.
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Technische Ausstattung:
Für die Einkristallstrukturanalyse stehen drei Diffraktometer (Bruker AXS Mach3) mit Flächenzählern (Apex II, KappaCCD, Proteum) zur Verfügung. Die Röntgenstrahlung wird von je einer Drehanode (Bruker AXS FR591) mit Molybdän bzw. Kupferanode generiert.
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Der Probenpräparation kommt bei der Elektronenmikroskopie eine besondere Bedeutung zu. Feinste Strukturen dürfen nicht zerstört oder verändert werden, das Präparat muss repräsentativ für die gesamte Probe sein.
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Für die Pulverdiffraktometrie steht ein Stoe STADI P Diffraktometer mit Primärmonochromator und Cu-Kα1 Strahlung in Debye-Scherrer-Geometrie und ausgerüstet mit einem ortsempfindlichem Detektor (image plate) zur Verfügung.
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Mit der Rasterelektronenmikroskopie können Details der Probenoberfläche im Nanometerbereich sichtbar gemacht werden.
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Die Transmissionselektronenmikroskopie von Nanopartikeln und nanostrukturierten Materialien (Zeolithe und mesoporöse Silikalite und Replika) kann strukturelle Details im Subnanometerbereich sichtbar machen.
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Forschungsberichte:
