Eigenschaften von Wasser in den Poren von periodisch mesoporösen Organosilicas – Nanoabprägung der lokalen Struktur

Die Eigenschaften von Gastmolekülen in den Poren poröser Materialien sind sowohl aus wissenschaftlicher wie auch aus technologischer Perspektive hochinteressant. Entscheidenden Einfluss auf die durch eine geometrische Beschränkung hervorgerufenen Effekte haben insbesondere die Topologie, Größe und Oberflächenpolarität der Poren. Allerdings ist über die Kontaktfläche zwischen Gastmolekül und Porenwand noch zu wenig bekannt. Hier wird gezeigt, dass die Mobilität von Wassermolekülen in den Poren von periodisch mesoporösen Organosilicas (PMOs) stark von der Polarität der organischen Einheit abhängt. Mithilfe mehrdimensionaler Festkörper‐NMR‐Spektroskopie wurde die räumliche Anordnung von Wasser im Inneren von Poren bestimmt. Wassermoleküle interagieren, abhängig von der alternierenden Oberflächenpolarität, entweder nur mit den anorganischen Silicatschichten oder auch mit den organischen Schichten. Als Ergebnis wird in Abhängigkeit von den PMO‐Typen entweder eine modulierte oder eine gleichmäßige Porenfüllung mit Wasser vorgeschlagen.