Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage...

- die Grundprinzipien der supramolekularen Chemie zu erläutern: molekulare Selbstorganisation, Natur der supramolekularen Wechselwirkungen, Reversibilität, Fehlerkorrektur und Additivität; sowie ihre thermodynamischen und kinetischen Aspekte.
- Die Prinzipien der molekularen Erkennung (sterische, strukturelle und elektronische Komplementarität) und der Präorganisation anhand von Beispielen molekularer Systeme (CD, CAL, DNA, crown ethers, Kryptanden und Spheranden) zu erläutern und zur Beschreibung einfacher molekularer Assemblies anzuwenden
- die Ausweitung der Grundprinzipien der supramolekularen Chemie auf größere Systeme (molekulare Maschinen, Mizellen, Flüssigkristalle, BCP, Nanokohlenstoffe, Nanopartikel) zu demonstrieren. Diese Systeme zu erläutern, Beispiele für ihre Anwendungen zu geben
- Licht-Materie-Wechselwirkungen in Molekülen und Materialien zu vergleichen und einordnen
- Grundlagen von Solarzellen, Photokatalyse und Leuchtdioden zu erklären und vergleichen; den Stand der Technik in diesen Bereichen und Einschränkungen der verschiedenen Materialklassen zu beschreiben

Der erste Teil dieser Vorlesung führt in das Konzept der molekularen Erkennung ein, gibt einen Überblick über die wichtigsten Kräfte der molekularen Selbstorganisation und behandelt einige wichtige historische Meilensteine des Fachgebiets, wie z. B. den kürzlich verliehenen Nobelpreis für Chemie 2016. Wir werden viele Lehrbuchbeispiele für selbstorganisierte Systeme behandeln, einschließlich molekularer (crown ether, Cyclodextrin und Calixarenen) sowie biologischer (Proteine, DNA) Systeme, und uns langsam in der Komplexität steigern. In den folgenden Beispielen werden selbstorganisierte Systeme verschiedener Dimensionalität vorgestellt: 0D (Mizellen, Fullerene), 1D (Kohlenstoff-Nanoröhren), 2D (selbstorganisierte Monoschichten, Langmuir-Blodgett-Schichten, Graphen) und 3D (Block-Copolymere, Flüssig-Kristalle). Am Ende dieses ersten Teils werden wir uns mit der Selbstorganization von anorganischen Nanopartikeln beschäftigen und über metallorganische Gerüste sprechen. Der Kurs wird Ihnen eine Reihe von praktischen Beispielen vorstellen, bei denen die molekulare Selbstorganisation ihren Weg zu Anwendungen und Geräten gefunden hat.

Im zweiten Teil der Vorlesung werden Sie in verschiedene photoaktive Materialien wie Photovoltaik (PV), Leuchtdioden (LED), Laser, Photokatalysatoren und Leuchtstoffe eingeführt. Das Ziel ist es, Ihr Verständnis für das Materialdesign und die Materialanforderungen für jede dieser Anwendungen zu entwickeln. Wir beginnen mit der Erörterung der Natur der Licht-Materie-Wechselwirkungen und sortieren die Konzepte oder Farbe, Transparenz und Opazität, Absorption und Reflexion, Brechung und Doppelbrechung, um die Prinzipien und Grenzen der verschiedenen photoaktiven Materialien zu verstehen. Wir werden dieses Wissen weiter mit der Bandtheory von Festkörpermaterialien verknüpfen und das Konzept von Metallen, Halbleitern und Isolatoren überprüfen. Besonderes Augenmerk wird auf die Geschichte, Grundprinzipien, Materialien, Grenzen und Perspektiven von Solarzellen, Photokatalyse und Leuchtdioden gelegt.

Der Hauptteil des Kurses besteht aus Präsenzvorlesungen nach dem auf dieser Seite beschriebenen Zeitplan (dienstags und donnerstags 13:00 - 15:00 Uhr). Zur Unterstützung des Fernlernformats der Vorlesung wird die TUWEL-Seite des Kurses jedoch vorab aufgezeichnete Audiodateien aller Vorlesungen enthalten, die durch Literaturbeispiele, Videoinhalte und Demonstrationen weiter unterstützt werden.

Um auf Ihre Kommentare einzugehen und sich an Online-Diskussionen zu beteiligen, werde ich auch ein Forum auf der TUWEL-Seite einrichten, in dem jeder ermutigt wird, Fragen und zusätzliche Informationen zu posten. Zusammen mit Ihrem Feedback nach jeder Vorlesung wird dies eine zusätzliche Grundlage für unsere direkten Diskussionen bilden.

Die Vorbesprechung findet persönlich am 02.03.2023 um 13 Uhr im BC Seminarraum Lehar 01 statt. Nehmen Sie teil, wenn Sie mehr über den Inhalt und das Format des Kurses erfahren möchten.

Einige zusätzliche Punkte:

1. Der Inhalt der Vorlesungen wird nur denjenigen zugänglich sein, die sich über TISS für den Kurs angemeldet haben. Die Anmeldung ist ab sofort möglich.
2. Die Folien für den gesamten Kurs werden zu Beginn des Kurses über TUWEL bereitgestellt.
3. Der Kurs wird praktisch von Mitte März bis Mitte Mai laufen, mit Ausnahme der Osterferien. Der erste Prüfungstermin ist für Juni 2023 geplant.

! Leider können wir aus Datenschutzrechtlichen Gründen Anfragen nur beantworten, wenn sie über die offizielle TU Wien (Studierenden-) Emailadresse gestellt werden !

Die Bewertung erfolgt anhand der Ergebnisse der mündlichen Prüfung (30 min pro Person), in der die Studierenden drei zufällig ausgewählte Fragen aus dem Vorlesungsinhalt beantworten müssen. Der Pool aller Fragen wird im Vorfeld zur Verfügung gestellt.

Je nach den Einschränkungen der Corona werden die Prüfungen online über Zoom oder in Anwesenheit abgehalten.

Nach dem Kurs werden mehrere Prüfungstermine angeboten, um sicherzustellen, dass jeder die Möglichkeit hat, die Prüfung im Jahr 2023 abzulegen.

Weitere Informationen zu den Prüfungsinhalten finden Sie auf der TUWEL-Seite.

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