AbstractsBiology & Animal Science

Synthesis and characterisation of a chiral silica aerogel

by Björn-Michael Bartel




Institution: Universität Regensburg
Department: Chemie und Pharmazie
Degree: PhD
Year: 2013
Record ID: 1099796
Full text PDF: http://epub.uni-regensburg.de/28507


Abstract

It is the aim of this work to modify silica aerogel to get a chiral silica based product. To achieve this several steps have to be achieved. As silica aerogels need special processing, to prevent shrinkage and deformation during drying, supercritical drying under pressure in an autoclave is necessary. There was no autoclave fit to this task available in the laboratory, so one was built as part of this work. It is further necessary to characterise the silica aerogel products and determine some of its properties. For this several measurement methods are necessary. Due to the unique and sometimes brittle nature of aerogels some measurement methods must be adapted to the aerogel material. A special emphasis is put on sorption properties of the silica aerogel. It is the aim to get sorption data through measurements and predict the sorption of different molecules on silica aerogels. For this equations are developed from the COSMO-RS approach. It is further an aim to characterise the surface of the aerogel by employing the equations from empirical measurements with the use of the σ-moments of the COSMO-RS approach. Ziel dieser Arbeit ist es auf Silizium basierendes Aerogel zu modifizieren um ein chirales Aerogel zu erhalten. Um dies zu erreichen müssen mehrere Schritte unternommen werden. Da auf Silizium basierende Aerogele einer speziellen Verarbeitung bedürfen, um ein schrumpfen oder Deformationen während des Trocknens zu verhindern, ist es notwendig eine überkritische Trocknung unter Druck in einem Autoklaven durchzuführen. Da kein geeigneter Autoklav zur Verfügung stand, wurde einer als Teil dieser Arbeit gebaut. Des weiteren ist es notwendig die Silizium basierten Aerogele zu charakterisieren und einige ihrer Eigenschaften zu bestimmen. Dazu sind mehrere Messmethoden notwendig. Aufgrund der einzigartigen und manchmal empfindlichen Natur von Aerogelen mussten einige Messmethoden an Aerogele als Proben angepasst werden. Besonderer Wert wird auf die Sorptionseigenschaften der Aerogele gelegt. Dazu werden Gleichungen mit COSMO-RS entwickelt. Ein weiteres Ziel ist die Characterisierung der Oberfläche des Aerogels durch Anwendung der Gleichungen aus den empierischen Experimenten unter Verwendung der σ-Momente aus COSMO-RS.