Materialwissenschaftliche Forschung

Funktionsmaterialien

Functional materials can be all classes of materials - ceramics, metals, polymers and organic molecules. The functions can relate to artificial optical properties, ferroelectricity, magnetism, chemical affinity etc. Therefore, these materials have been and will be further applied for modern functional coating & films, energy storage, catalysis, sensor technology and many more fields.

Chiralität

Schwingungszirkulardichroismus zur Aufklärung der molekularen Stereostruktur

Der Vibrationszirkulardichroismus (VCD) ist eine relativ einfache und wenig kostenintensive Methode zur Messung der chiralen Eigenschaften von Molekülen in Lösungen, zur Bestimmung der absoluten stereochemischen Konfiguration und zur Untersuchung der Konformationseigenschaften von komplexen Biomolekülen wie Proteinen und Nukleinsäuren.

Das Messmodul PMA 50 von Bruker ist speziell für polarisationsmodulierte Experimente wie VCD oder PMIRRAS (polarisationsmodulierte Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie) geeignet und bietet eine ausgezeichnete Empfindlichkeit und eine hervorragende Baseline-Leistung für VCD-Experimente.

Heterogene Katalyse

In-situ-Reaktionsuntersuchung mittels FT-IR-Spektroskopie

Die FT-IR-Reflexionsmessung ist ein optimales Werkzeug für die In-situ-Untersuchung von heterogen katalysierten chemischen Reaktionen. Egal ob gasförmige oder flüssige Reagenzien auf festen Katalyseoberflächen, die FT-IR-Spektroskopie ist eine sehr empfindliche und schnelle Untersuchungsmethode, mit der sich der Adsorptionsprozess an der Oberfläche untersuchen und die funktionalen Katalyseoberflächen charakterisieren lassen.

Die FT-IR-Spektrometer der Bruker-Forschungsserie ermöglichen die Adaption von speziellem Zubehör oder maßgeschneiderten externen Reaktionskammern, um verschiedene Katalyseprozesse mithilfe von Modellsystemen zu simulieren und zu untersuchen und um die Rolle von Fehlstellen, Dotierungen oder anderen Funktionalisierungen/Modifizierungen auf Katalyseoberflächen zu verstehen. Weitere Informationen

Metamaterialien

FT-IR-Spektrometer tragen zur Revolution im Bereich der Metamaterialien bei

Metamaterialien sind künstliche Materialien, die so konstruiert sind, dass sie besondere Eigenschaften aufweisen, die in natürlichen Materialien nicht zu finden sind. Sie sind Anordnungen aus mehreren Elementen, die aus Verbundwerkstoffen wie Metallen und Kunststoffen hergestellt werden.

Während der letzten drei Jahrzehnte haben viele Wissenschaftler in verschiedenen Bereichen enorme Anstrengungen unternommen, um die neuartigen Eigenschaften von Metamaterialien zu erforschen, da sie aufgrund ihrer ungewöhnlichen und gestaltbaren optischen Eigenschaften ein vielversprechendes Zukunftspotenzial für die Materialwissenschaft bieten.

Bruker hat diese spannende Revolution der Metamaterialien mit FT-IR-Forschungsspektrometern begleitet, die z. B. mit diversem Messzubehör, breitem Spektralbereich und IR-Mikroskop ausgestattet sind.

Solarthermische Wärme

Charakterisierung von solarthermischen Materialien mittels FT-IR-Technik

Solarthermische Wärme kann durch den Einsatz von solarthermischen Materialien direkt aus dem Sonnenlicht gewonnen und anschließend in elektrischen Strom umgewandelt werden. Sie gehört zu den sauberen, effizienten und zuverlässigen Energiegewinnungsmethoden und findet breite Anwendung in Warmwassererzeugungsanlagen, Solarwärmekraftwerken, energiesparenden Fenstern, wärmeisolierenden Textilien usw.

Die optischen Eigenschaften solcher solarthermischen Materialien lassen sich mit der FT-IR-Technik hervorragend charakterisieren. Der Oberflächenemissionsgrad solcher Materialien, der direkt mit den Wärmeübertragungseigenschaften zusammenhängt, kann mittels FT-IR-Reflexions- oder Emissionsspektroskopie ermittelt werden.

Non-Ambient

XRD of Functional Materials

Non-Ambient X-ray Diffraction of Functional Perovskites

In-situ diffraction studies provide insight into structural changes and reactivity under non-ambient conditions. For example, barium titanate (BaTiO3) undergoes a reversible phase change from tetragonal to cubic above 130 °C. Access to higher temperatures, however, is often required. Anatase (TiO2) converts irreversibly to the rutile polymorph at elevated temperatures. Reported transition temperatures vary from 400 °C - 1200 °C due to differences in particle size/ shape, surface area, impurities, and various other parameters.