Rückblick GEFTA Jahrestagung 1999

Poröse Materialien mit definierten Porensystemen können als Wirtsmatrix für verschiedene Gastverbindungen eingesetzt werden, wobei die bei der Wirt-Gast-Wechselwirkung entstehenden Komposite zum Teil neue, ungewöhnliche Eigenschaften besitzen.

Unter dem Aspekt des Einflusses der Porenstruktur des Wirtsmaterials auf die Eigenschaften des Flüssigkristalls wurde das Verhalten zweier im Porensystem mikro- und makroporöser Materialien eingebauter Flüssigkristall-Typen mittels DSC untersucht. FTIR-mikroskopische Untersuchungen wurden durchgeführt, um den Einbau der Flüssigkristalle in das Wirtsmaterial nachzuweisen.

Als Wirte wurden mesoporöses MCM-41, die Zeolite L, Beta, ZSM-5, Na-Y, Na-EMT und das Gallophosphat Cloverit eingesetzt, als Gäste die Flüssigkristalle 5CB (4-Cyan-4´pentylbiphenyl) und 8TCCHB (1-Isothiocyanato-4-(trans-4-octylcyclohexyl)benzen). Der Einbau der Flüssigkristalle in die entsprechenden Wirtsmaterialien ist IR-mikroskopisch für alle Wirte nachweisbar, wobei eine quantitative Abschätzung über die Intensität der charakteristischen n (CN)-Bande möglich ist. So konnte ein Zusammenhang zwischen dem Porenvolumen und der Menge an eingebauter flüssigkristalliner Verbindung beobachtet werden.

Thermoanalytisch können die Phasenübergänge der Flüssigkristalle kristallin -> nematisch und nematisch -> flüssig isotrop gut beobachtet werden. Während bei 8TCCHB beide Übergänge beim 1. und 2. Aufheizen registriert werden, wird bei 5CB der Übergang kristallin -> nematisch nur beim 1. Aufheizen gefunden. Die gleichen Übergänge sind auch in den Kompositen zu beobachten, wobei Verschiebungen der Phasenübergangstemperaturen sowie zusätzliche thermische Effekte gefunden werden, die auf eine Wechselwirkung der Flüssigkristall-Moleküle mit der Wirtsverbindung hindeuten. Dabei wird insbesondere für die 5CB-Komposite ein starker Einfluß der Wirtsstruktur für den Übergang kristallin -> nematisch beobachtet. Bei den 8TCCHB-Kompositen ist dieser Effekt weniger ausgeprägt. Eine Ausnahme stellt Al-ZSM-5 als Wirt dar, wo der Übergang kristallin -> nematisch bei deutlich niederer Temperatur auftritt. Allerdings wurde in diesem Falle IR-spektroskopisch die Bildung von Acetamid nachgewiesen. Der bei den 8TCCHB-Kompositen zusätzlich beobachtete Effekt um 26°C ist auf die Bildung einer neuen, wahrscheinlich smektischen Phase, bedingt durch die Wechselwirkung des Flüssigkristalls mit der Wirtsverbindung, zurückzuführen.

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