GDCH Kolloquiumstermine SoSe 2012

„Ist die Zukunft schwarz? Zur Chemie von

Graphenen und Kohlenstoffmaterialien“

Der Erfolg von Energietechnologien und elektronischen Bauelementen hängt wesentlich von den verfügbaren Materialien ab. Kohlenstoffallotrope und kohlenstoffreiche Materialien spielen eine zunehmende Rolle als elektronische Halbleiter,
aber auch als Speichermaterialien und als Katalysatoren. Das zweidimensionale π-Elektronensystem Graphen ist aus elektrischer, mechanischer und optischer Sicht besonders attraktiv. Deshalb wird eine Syntheseroute zu Graphenen und Graphennanostreifen vorgestellt, die auf der oxidativen Cyclodehydrierung von definierten dendritischen Polyphenylenvorläufern beruht. Sie ist den physikalischen Methoden der Graphenerzeugung hinsichtlich Strukturperfektion der Produkte und Verarbeitbarkeit der Materialien weit überlegen. Eine weitere Stärke liegt darin, daß die Graphensynthese nicht nur in Lösung, sondern auch nach Immobilisierung an Oberflächen unter Kontrolle durch Rastertunnelmikroskopie durchgeführt werden kann.

Im Anschluss eröffnet sich ein reizvoller Vergleich der chemischen Graphensynthesen mit weniger definierten Verfahren wie der chemischen Dampfabscheidung, der Pyrolyse in begrenzenden Geometrien oder der Reduktion von Graphenoxid. Die Kernbotschaft ist einfach: wir leben in einer stofflichen Welt, also gibt es keinen technologischen Fortschritt ohne neue und verbesserte Materialien, und das ruft nach der Kompetenz des Materialchemikers. Nützliche Anwendungen werden für Batterie- und Brennstoffzellen, aber auch für elektronische und optoelektronische Bauelemente gezeigt.