Fachgruppe Polymerchemie
«Von der Verpackung für Moleküle bis zur Erforschung der Wolkenbildung: Die Eigenschaften unserer nanoporösen Materialien sind so vielfältig wie ihre Anwendungen.»
PD Dr. Dominik Brühwiler
Leiter Fachgruppe Polymerchemie
Forschung und Entwicklung
Synthese von nanoporösen Materialien
Wir entwickeln nanoporöse Materialien mit massgeschneiderten Eigenschaften. Dazu gehören definierte Poren- und Partikelgrössen, selektiv funktionalisierte Oberflächen, sowie multimodale Porensysteme. Die strukturelle Vielfalt der Materialien bildet eine Plattform für Anwendungen in Katalyse, Adsorption und Trennung, Sensortechnologie, Wirkstofftransport, Farbgebung und Lumineszenz.
Wirt-Gast-Systeme
Die Interkalation von Chromophoren und Fluorophoren in nanoporöse Silikate führt zu Materialien mit einzigartigen Eigenschaften. Basierend auf diesem Prinzip entwickeln wir True Color Pigments (für Textilien und Beschichtungen), ZeoFRET (Lichtsammelpigmente) und novoSUN (UV-Filter für Sonnenschutzmittel).
Werkzeuge für die Analyse von nanoporösen Materialien
Gas-Sorption und konfokale Mikroskopie kombiniert mit Zugänglichkeitstests bilden eine wichtige Grundlage für die Charakterisierung von komplexen Porenstrukturen und von Verteilungen funktioneller Gruppen. Besonderes Interesse gilt Materialien mit definierten und miteinander verknüpften 1D und 3D Porensystemen.
- Nanoscale Adv. 3 (2021) 6459
- Microporous Mesoporous Mater. 257 (2018) 232
- Dalton Trans. 44 (2015) 17960
- Angew. Chem. Int. Ed. 48 (2009) 6354
Projekte
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Aroma beladene mesoporöse Silicapartikel (MSP) für Dropz
In diesem Projekt werden mesoporöse Silicapartikel (MSP) als vielversprechende Trägerstoffe für Aromen in den Dropz Brausetabletten untersucht. In einem ersten Schritt werden die MSPs dafür chemisch so verändert, dass sie sich in Trinkwasser schnell auflösen und gebundene Aromastoffe erst in Lösung…
abgeschlossen, 01/2023 - 06/2024
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Umweltverträgliches Hochleistungsgleitmittel für Wintersportgeräte
Indigo ist ein stabiler blauer Pflanzen-Farbstoff. Ein Isomer der käuflichen Indigo-Gemische (E-Indigo) ist ökologisch und arbeitshygienisch unkritisch. E-Indigo kann eine supramolekulare, selbstorganisierte, elektrisch leitende, harte, hydrophobe Gleitfläche bilden und ist ein Ersatz für die…
abgeschlossen, 12/2020 - 11/2022
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Beschichtung von Silikonimplantaten mit Bioglas zur Hemmung der Kapselfibrose
Aufgrund der guten Biokompatibilität und den anti-adhäsiven Eigenschaften gehört Silikon zu den Materialien, welche für medizinische Implantate am häufigsten verwendet werden. Silikonimplantate werden in der plastischen Chirurgie beispielsweise für Brustvergrösserungen eingesetzt – entweder aus…
abgeschlossen, 01/2020 - 02/2021
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newTracer
Vorstudien für True Tracer Pigments
abgeschlossen, 10/2019 - 01/2020
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Local bioColours
Färben von Textilien mit lokalen Lebensmittelabfällen
abgeschlossen, 10/2018 - 09/2019
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Optimierte Zeolithsynthese mittels inline-Photonendichtewellenspektroskopie (PDWS)
ln diesem Projekt wird die Photonendichtewellenspektroskopie (PDWS) erstmals für die Entwicklung und Optimierung von Zeolithsynthesen eingesetzt, wo inline-Analytik bisher aufgrund von hohen Drucken, hoher Temperatur und hohen pH-Werten nur sehr begrenzt möglich war.
abgeschlossen, 03/2018 - 09/2018
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Multimodal Porous Particles
Silikat-basierte Materialien mit definierten Nanoporen sind für ein breites Spektrum von Anwendungen interessant. Die Eigenschaften konventioneller nanoporöser Materialien werden hauptsächlich von der mittleren Porengrösse und von der Art der Porenstruktur bestimmt. Solche unimodale poröse…
abgeschlossen, 05/2017 - 04/2021
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True Color Pigments für Textilien (TCP4tex)
Das Projekt True Color Pigments für Textilien (TCP4tex) schafft eine neue Klasse von Pigmenten für den Pigmentdruck von Textilien. Es handelt sich um ein Wirt-Gast-System für das Farbmittel in Zeolithe interkaliert werden. Dadurch wird die Herstellung von Druckpasten bzw. die Mischung von Pigmenten…
abgeschlossen, 09/2016 - 10/2018
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novoSUN
Ziele des Projekts sind Entwicklung und Applikationstests eines neuen UV-Filtersystems für Sonnenschutzmittel. Durch die Interkalation von organischen UV-Absorbern in eine toxikologisch und ökologisch unbedenkliche anorganische Matrix sollen Formulierbarkeit, Hautverträglichkeit und Stabilität…
abgeschlossen, 08/2016 - 07/2017
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True Color Pigments
Vor über 1000 Jahren entwickelte das Volk der Maya ein Pigment mit bemerkenswerten Eigenschaften. Dieses heute als Maya-Blau bekannte Farbmittel vereint hohe Farbbrillanz und chemische Stabilität – eine bei Pigmenten seltene Kombination. Maya-Blau entsteht durch Erhitzen einer Mischung von Indigo…
abgeschlossen, 09/2015 - 12/2017
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Untersuchung der Eisbildungsmechanismen in der Atmosphäre
Wolken bestehen aus flüssigen Wassertröpfchen, Eiskristallen oder einer Mischung von Eis und Wassertröpfchen. Es gibt verschiedene Mechanismen, wie Eiskristalle in Wolken entstehen können. Eis kann sich beispielsweise spontan in flüssigem Wasser bilden. Damit diese homogene Eisnukleation…
abgeschlossen, 02/2015 - 03/2019
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Nanoporous Hybrid Optical Fiber Platform
Nanoporöse Silikate können in ihren Porenstrukturen Gastmoleküle aufnehmen und erfüllen damit die Funktion eines Wirtsmaterials. Handelt es sich bei den Gastmolekülen um Fluoreszenzfarbstoffe, können auf diese Weise Lichtsammelsysteme oder Sensoren hergestellt werden. In Verbindung mit einer…
abgeschlossen, 01/2014 - 01/2017
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Langzeitstabilität von eingebetteten ZeoFRET-Komposita
Im Vordergrund steht die Synthese von stabilen Farbstoff-Zeolith-Komposita (ZeoFRET) und deren Einbettung in Lumineszenzkonzentrator-Systeme zur Gewinnung von Solarenergie. Es werden Konzepte entwickelt, welche die Herstellung von ZeoFRET im 100 g Massstab erlauben. Von besonderer Relevanz ist dabei…
abgeschlossen, 11/2013 - 02/2015
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Molecular Alignment Chips (MACs)
Im Rahmen dieses Projekts wurden Methoden zur Synthese von hochgeordneten mesoporösen Silikaten entwickelt. Diese sogenannten Molecular Alignment Chips (MACs) zeichnen sich durch eine feinabstimmbare Porengrösse aus und sind vielversprechende Wirtsmaterialien für die Organisation von Gastmolekülen. …
abgeschlossen, 10/2012 - 06/2016
EU Projekte
Publikationen
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Calzaferri, Gion; Brühwiler, Dominik,
2024.
Microporous and Mesoporous Materials.
377(113223).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2024.113223
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Walther, Fabian; Brühwiler, Dominik,
2024.
Investigation of silica particle growth by incorporation of a pyrene fluorescent probe.
Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects.
685(133234).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2024.133234
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Bützer, Peter; Bützer, Marcel Roland; Piffaretti, Florence; Schneider, Patrick; Lustenberger, Simon; Walther, Fabian; Brühwiler, Dominik,
2024.
Quinacridones as a building block for sustainable gliding layers on ice and snow.
Materials.
17(14), S. 3543.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.3390/ma17143543
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Lustenberger, Simon; Brühwiler, Dominik,
2024.
ChemistrySelect.
9(16), S. e202305048.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1002/slct.202305048
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Calzaferri, Gion; Gallagher, Samuel H.; Lustenberger, Simon; Walther, Fabian; Brühwiler, Dominik,
2023.
Materials Chemistry and Physics.
296(127121).
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2022.127121
