Hybridmaterialien und Grüne Chemie
Die Arbeitsgruppe „Hybridmaterialien und Grüne Chemie“ befasst sich hauptsächlich mit der Herstellung von Materialien aus organischen und anorganischen Komponenten für Anwendungen im Material- und Analytik-Bereich. Ein besonderer Schwerpunkt liegt hierbei auf chiralen stationären Phasen (CSP) zur Enantiomerentrennung, basierend auf Kieselgel mit verschiedenen Polysaccharid-Derivaten als chiralen Selektoren. Weitere Schwerpunkte sind die Entwicklung nachhaltiger und ressourcenschonender neuer Reaktionen und Verfahren der "Grünen Chemie" und die Mechanismen von Alterungsprozessen lignocellulosischer Materialien.
Die Forschungsaktivitäten umfassen sowohl die organisch-chemische Modifizierung von Cellulose und anderen Polysacchariden in verschiedenen Reaktionsmedien als auch die damit verbundene strukturelle und physikalisch-chemische Charakterisierung der erhaltenen Polysaccharid-Derivate mit analytischen Methoden, welche am Institut und in enger Zusammenarbeit mit den anderen Arbeitsgruppen verfügbar sind. Dazu gehören Flüssig- und Festkörper-NMR, UV/Vis Spektroskopie, Infrarotspektroskopie (FTIR), Flüssigkeitschromatographie (HPLC), Größenausschlusschromatographie (SEC) gekoppelt mit mehreren Detektoren sowie Elektronenmikroskopie (SEM) und Elementaranalyse. Die hergestellten Biopolymer-Derivate werden entweder physikalisch oder chemisch auf sphärischem Kieselgel aufgebracht, wofür verschiedene Strategien und Techniken entwickelt werden. Die erhaltenen Hybridmaterialien werden hinsichtlich ihrer Enantioselektivität mittels flüssigchromatographischer Methoden bewertet, welche durch Studien über die zugrundeliegenden molekularen Erkennungsmechanismen ergänzt werden (beispielsweise mittels NMR-Spektroskopie).
Neben Biopolymerderivaten und organischen/anorganischen Hybridmaterialien beschäftigt sich die Gruppe mit der Chemie der Alterung lignocellulosischer Materialien - insbesondere der Chromophorenbildung - sowie in enger Zusammenarbeit mit den anderen Arbeitsgruppen des Instituts mit Forschungsfeldern von beiderseitigem Interesse, in denen vor allem organisch-chemische Aspekte abgedeckt werden. So werden unter anderem auch Themen der Ligninchemie, Synthese isotopenmarkierter Verbindungen und Reaktionen der „Grünen Chemie“ behandelt.
