Deutsch

Hybride aus reizresponsiven π-konjugierten Polymeren (CPs) und einwandigen Kohlenstoffnanoröhrchen („single walled carbon nanotubes”, SWNTs) könnten durch die synergetische Nutzung der Eigenschaften beider Materialien, insbesondere der Funktionalisierbarkeit von CPs und der hohen Ladungsträgerbeweglichkeiten der SWNTs, sensible Sensormaterialien für unterschiedlichste Reize ermöglichen. Im ersten Teil dieser Arbeit ist daher die Synthese von Polyfluorenen vordefinierter Beladung an funktionalisierbaren ω-Carboxylseitenketten und deren Kupplung mit unterschiedlichsten reizresponsiven Molekülen beschrieben. So ließen sich das photochrome Spiropyran, das thermoresponsive Polymer Poly(N-isopropyacrylamid), der Chelatligand 1 Aza 18 krone 6 und ein ionochromes Rhodamin B-Derivat in einem Schritt über eine reaktive Position an Vorläuferpolyfluorene unterschiedlichen mit Beladungsdichten kuppeln. Die Polymere wurden insbesondere über spektroskopische Methoden charakterisiert und teilweise zum Umwickeln von SWNTs eingesetzt. Die mit Spiropyran-funktionalisierten CP/SWNT-Hybridnetzwerke konnten erfolgreich in Transistoren verwendet werden. Sie offerieren eine UV-Licht induzierte Ladungsträgerstabilisierung durch die Merocyanin-Form des Spiropyrans. Die zusätzlich zur Verfügung stehenden Ladungsträger konnten die Leitfähigkeit um zwei Größenordnungen steigern. Dünnschichtfilme dieser CP/SWNT-Hybridnetzwerke offenbarten Potential für die Anwendung in UV-Dosimetern und optischen Speichermedien. Des Weiteren wurden hydrophile Oligoethylenglycol-basierte Copolymere dargestellt, mit denen das An-Aus-Verhältnis, der maximale Source-Drain-Strom und die Transkonduktanz von darauf basierenden CP/SWNT-Elektolyttransistoren deutlich erhöht werden konnten. Im zweiten Teil dieser Arbeit ist die Synthese und Charakterisierung einer neuen Klasse von CPs mit intrinsischer Mikroporosität (c-PIMs) beschrieben. Dazu wurden in einer Dicobaltoctacarbonyl-vermittelten reduktiven Polyolefinierung von tri- beziehungsweise pentazyklischen digeminalen Tetrachloriden unterschiedlichste bistrizyklische aromatische Ene (BAEs) in das Rückgrad von CPs eingebaut. Der Einbau der unterschiedlichen BAE-Strukturen in Poly(para-phenylen-vinylen)-basierte oder verwandte Polymere induzierte eine hohe spezifische Oberfläche von bis zu 760 m²/g. Die Materialien wurden bezüglich ihrer optischen Eigenschaften und ihrer Porosität charakterisiert und zeigen vielversprechende Eigenschaften für eine Anwendung in der Gastrennung/-speicherung und der Sensorik.