Das Self-assembLAB ist eine Schülerlaboreinheit zum curricular innovativen Thema Self-assembly, welche am Institut für Didaktik der Chemie der WWU Münster im Zuge eines Promotionsprojektes entwickelt wurde. In der zugehörigen Dissertationsschrift wird die Entwicklung, Erprobung und Optimierung dieser Einheit dargelegt. Neben neuartigen Vorgehensweisen zur Themenlegitimierung und strukturierten Optimierung in der Curricularen Innovationsforschung wird die Entwicklung einer deutschsprachigen Definition des Self-assembly-Begriffs und ein neues und in seiner Gesamtheit einzigartiges Modellkonzept zu allen schulrelevanten zwischenmolekularen Wechselwirkungen beschrieben.
Fünf Experimente zu verschiedenen Self-assembly Prozessen (auf makroskopischer und submikroskopischer Ebene) spiegeln das breite Spektrum der Anwendung des Konzepts Self-assembly in den Naturwissenschaften wider. Für die auf submikroskopischer Ebene ablaufenden Self-assembly Prozesse kommt im Self-AssembLAB das neuartige Modellkonzept zum Einsatz, das alle schulrelevanten zwischenmolekularen Wechselwirkungen veranschaulicht und damit großes Potenzial für die Anwendung im obligatorischen Chemieunterricht hat.
Die Untersuchungen der insbesondere zur Optimierung dienenden Haupterprobung basieren auf einem Mixed-Methods-Ansatz. Aus diesen lassen sich außerdem erste Forschungsergebnisse hinsichtlich der Förderung der Modellkompetenz und der Kenntnisse zu Self-assembly seitens der Lernenden gewinnen.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Das Self-assembLAB ist eine Schülerlaboreinheit zum curricular innovativen Thema Self-assembly, welche am Institut für Didaktik der Chemie der WWU Münster im Zuge eines Promotionsprojektes entwickelt wurde. In der zugehörigen Dissertationsschrift wird die Entwicklung, Erprobung und Optimierung dieser Einheit dargelegt. Neben neuartigen Vorgehensweisen zur Themenlegitimierung und strukturierten Optimierung in der Curricularen Innovationsforschung wird die Entwicklung einer deutschsprachigen Definition des Self-assembly-Begriffs und ein neues und in seiner Gesamtheit einzigartiges Modellkonzept zu allen schulrelevanten zwischenmolekularen Wechselwirkungen beschrieben.
Fünf Experimente zu verschiedenen Self-assembly Prozessen (auf makroskopischer und submikroskopischer Ebene) spiegeln das breite Spektrum der Anwendung des Konzepts Self-assembly in den Naturwissenschaften wider. Für die auf submikroskopischer Ebene ablaufenden Self-assembly Prozesse kommt im Self-AssembLAB das neuartige Modellkonzept zum Einsatz, das alle schulrelevanten zwischenmolekularen Wechselwirkungen veranschaulicht und damit großes Potenzial für die Anwendung im obligatorischen Chemieunterricht hat.
Die Untersuchungen der insbesondere zur Optimierung dienenden Haupterprobung basieren auf einem Mixed-Methods-Ansatz. Aus diesen lassen sich außerdem erste Forschungsergebnisse hinsichtlich der Förderung der Modellkompetenz und der Kenntnisse zu Self-assembly seitens der Lernenden gewinnen.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Das Gebiet der metalloiden Cluster bietet Einblicke in den Bereich zwischen molekularen Metallverbindungen und den entsprechenden Metallen in der Festkörperphase. Bedingt durch die Größe der Cluster zeigen diese faszinierende Eigenschaften, welche verschiedenste Anwendungen in allen Bereichen der Naturwissenschaften ermöglichen. Die Eigenschaften zeigen sich dabei in Abhängigkeit der unterschiedlichen Strukturen und Zusammensetzungen, welche die Cluster ausbilden. Durch die eindeutige Charakterisierung der Verbindungen, zumeist mittels Röntgenstrukturanalyse, lassen sich Struktur und Charakteristika der Cluster in Zusammenhang setzen. Um einerseits Aufbauprinzipien entwickeln zu können und andererseits neue Strukturen mit entsprechend neuen Eigenschaften zu erhalten, gilt es das Spektrum an bekannten metalloiden Clustern zu erweitern. Durch die Sonderstellung von Gold, seiner hohen Elektronegativität und der Tendenz, Gold-Gold-Bindungen auszubilden, ist dieses Element prädestiniert für den Einsatz in der Cluserchemie.
Um neue Clusterverbindungen des Goldes zu generieren, wurden im Zuge dieser Arbeit verschiedene Herangehensweisen gewählt. Zum einen wurden Reduktionsmittel bezüglich ihrer Fähigkeit untersucht, metalloide Cluster selektiv zu generieren. Dabei wurde das subvalente GaCp erstmalig zur Darstellung eines metalloiden Goldclusters eingesetzt.
Zum anderen wurden verschiedene Phosphanliganden eingesetzt, um deren Reaktivität und Einfluss auf die ausgebildeten Strukturen zu untersuchen. Dies ermöglichte die Synthese neuer Clusterspezies mit Clusterkernen unterschiedlicher Strukturen aus 7 bis 129 Goldatomen. An der gefundenen Verbindung Au₃₂(ⁿBu₃P)₁₂C₁₈ wurden zudem umfangreiche Leitfähigkeitsuntersuchungen durchgeführt, sowohl an Dünnschichtfilmen als auch an Einkristallen, um den Einfluss der kristallinen Ordnung auf die elektronischen Eigenschaften erstmalig zu quantifizieren.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Das Ziel dieser Arbeit war die Synthese und Untersuchung erster flüssigkristalliner Flavylium-Salze.
Durch die Synthese nach einem Baukasten-Prinzip konnten eine Vielzahl verschiedener Flavylium-Derivate herstellt werden, die sich in der Anzahl, Position, Länge und Art der Seitenketten unterscheiden. Es konnte gezeigt werden, dass es sich bei den synthetisierten Flavylium-Salzen um ein geeignetes Grundgerüst für neuartige ionische Flüssigkristalle mit interessanten thermotropen und optischen Eigenschaften handelt. Die Verbindungen wiesen über eine weiten Temperaturbereich stabile smektische und kolumnare Mesophasen auf. Anhand der genauen Untersuchung dieser Phasen wurde ein tiefes Verständnis der Selbstorganisation der Flavylium-Salze erarbeitet. Des Weiteren wurde der Einfluss des Substitutionsmusters auf die Absorption bzw. Emission in Lösung und im Festkörper diskutiert. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse können nun Flavylium-Salze mit maßgeschneiderten Eigenschaften für die zukünftige Forschung und potenzielle Anwendungen entwickelt werden.
Aktualisiert: 2020-12-26
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