Authors:	Wendt, Hauke
Title:	Solvatationsdynamik: lokales Relaxationsverhalten glasbildender Systeme
Online publication date:	1-Jan-2000
Year of first publication:	2000
Language:	german
Abstract:	In dieser Arbeit wurde das lokale Relaxationsverhalten niedermolekularer glasbildender Materialien mit der Methode der Solvatationsdynamik untersucht. Bei dieser Methode werden phosphoreszente Farbstoffe als molekulare Sonden für die lokale Dynamik im Glasbildner eingesetzt. Je nach verwendeter Sonde sind unterschiedliche Eigenschaften zugänglich:Mit Farbstoffen, die ihr Dipolmoment bei optischer Anregung nicht ändern, wird eine mechanische Solvatation gemessen, die die lokale viskoelastische Antwort des Materials widerspiegelt. Mit Farbstoffen, die eine Änderung des Dipolmoments bei optischer Anregung aufweisen,sind zusätzlich lokale dielektrische Eigenschaften des Materials zugänglich, die bei endlicher Polarität des Lösungsmittels dominieren. Das heterogene Relaxationsverhalten des Glasbildners 2-Methyltetrahydrofuran wurde quantitativ untersucht.Auf einem Temperaturbereich, auf dem die mittlere Relaxationszeit um mehr als 4 Dekaden variiert, konnte gezeigt werden, daß die Relaxation lokal rein exponentiell verläuft. Zur Abschätzung von Reichweiteneffekten wurden Solvatationsmessungen in einschränkenden Geometrien in Form von porösen Sol-Gel Gläsern mit Porendurchmessern zwischen 7,5-2,5 nm durchgeführt. Der Einfluß der Beschaffenheit der Porenoberfläche wurde durch Vergleichzwischen der Solvatation in nativen und in silanisierten Gläsern untersucht. Es wurde gezeigt, daß auch in den kleinsten verwendeten silanisierten Poren alle Charakteristika des jeweiligen Bulk-Systems erhalten bleiben.In den nativen porösen Gläsern dagegen führt der Einfluß der stark polaren Oberfläche zu einer Änderung der Dynamik. The aim of this thesis was to examine local relaxation patterns of low molecular glassforming liquids with a solvation dynamics technique. Here phosphorescent dyes are used as molecular probes for the local dynamics of the glassformer.The measured properties depend on the dye molecules:nonpolar dyes show a mechanical solvation corresponding to the local viscoelastic response of the matrix.Polar dyes are additionally sensitive to local dielectric properties, which dominate in polar solvents. Heterogeneous relaxation patterns of 2-Methyltetrahydrofuranehave been analysed quantitatively. On a temperatur range, where the ensemble averaged relaxation time varies by more than four decades, the local relaxation functions were shown to be purely exponential. To estimate range dependent effects on the relaxation, solvation measurements in confining geometries have been performed. The confinement was realized by porous Sol-Gel-glasses with pore diameters between 7,5-2,5 nm.A comparison between solvation in native and in silanized pores was used to determine the influence of the surface chemistry of the porous glass. It was shown, that even in the smallest pores all characteristics of thecorresponding bulk-liquids have been preserved. In the native pores the influence of the polar wall leads to a derivation of the dynamics.
DDC:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-1446
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-535
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Appears in collections:	JGU-Publikationen