Herstellung und 29Si-NMR-Untersuchung von Polymeren mit definierten Kieselsäurebaueinheiten

Durch Additionsreaktion der käfigartigen Doppelvierring-(D4R-)kieselsäurederivate [(CH3)2Hsi]Si8O20 mit dem zweifach ungesättigten Divinyltetramethyldisiloxan bzw. den mehrfachfunktionellen Tetramethylcyclotetrasiloxan und Polymethylhydrogensiloxan im molaren Verhältnis der funktionellen Gruppen von 1:1 wurden 3 in organischen Lösungsmitteln unlösliche Polymere hergestellt. 29Si-Festkörper-NMR-Untersuichungen zeigen, daß sich die Polymere aus D4R-Kieselsäureeinheiten aufbauen, die über ketten- oder ringförmige Siloxanbrücken miteinander vernetzt sind. Mit zunehmender Zabl funktioneller Gruppen in den Reaktionspartnern der D4R-Derivate wächst die räumliche Behinderung der Vernetzungsreaktionen. Die Polymere weisen nur eine kleine Oberfläche zwischen 1 und 8 m2/g auf

Solid state 29Si NMR investigation of inorganic-organic polymers with defined silicic acid units

By thermal analysis and 29Si NMR spectroscopy the thermal behaviour and structural changes of two different types of inorganic-organic polymers with defined double four-ring silicic acid units (Si8O20) were characterized. Polymer 1, prepared from the organic silicic acid precursors [(CH3)2HSi]8Si8O20 (Q8M8H) and [CH2=CH(CH3)2Si]8Si8O20 (Q8M8V), preserves the double four-ring structure up to 350°C Higher temperatures lead to structural reorganizations of the SiO4 tetrahedra forming at 900°C a structure similiar to amorphous silica. Polymer 2, synthesized by condensation reaction of the new organic silicic acid precursor [CH3O)3Si(CH2)3OC(O)CH(CH3)CH2Si(CH3)2]8Si8O20, shows with 37% uncondensed SiOH groups a remarkable high content of silanol groups caused by sterical hindrances

Adsorptionsuntersuchungen an Organokieselsäurepolymeren

BET-Oberflächen und Isothermen von n-Hexan, Benzen, Wasser und Stickstoff wurden an vier Organokieselsäurepolymeren vermessen, die sich im Vernetzungsgrad der Doppelvierring-Kieselsäureeinheiten Si8O20 und in der Struktur der Brücken unterscheiden. Ein Polymer ist mikroporös, die anderen sind makroporös. Alle Polymere verhalten sich hydrophob. Neben der Adsorption tritt Quellung bei der Einwirkung organischer Adsorptive auf. Die Zusammenhänge zwischen der Länge der Brücken und der Porosität werden diskutiert

Charakterisierung von Organokieselsäurepolymeren durch thermoanalytische Untersuchungen

Four organosilicate polymers synthesized by addition of vinyl- and H-substituted double four-ring silicic acid derivatives were characterized using DSC and simultaneous TG-DTA measurements. Thermooxidative decomposition proceeds in several steps. Oxidation of (Si-H9 groups, oxidation of (Si-Ch2-CH2-Si) bridges, and oxidation of (Si-CH3) groups, with formation of new (Si-O-si) bonds. 29Si-NMR-spectroscopic emeasurements confirm this interpretation. Thermoanalytical methods of investigation proved useful to characterize these organosilicate polymers

The ALICE experiment at the CERN LHC

ALICE (A Large Ion Collider Experiment) is a general-purpose, heavy-ion detector at the CERN LHC which focuses on QCD, the strong-interaction sector of the Standard Model. It is designed to address the physics of strongly interacting matter and the quark-gluon plasma at extreme values of energy density and temperature in nucleus-nucleus collisions. Besides running with Pb ions, the physics programme includes collisions with lighter ions, lower energy running and dedicated proton-nucleus runs. ALICE will also take data with proton beams at the top LHC energy to collect reference data for the heavy-ion programme and to address several QCD topics for which ALICE is complementary to the other LHC detectors. The ALICE detector has been built by a collaboration including currently over 1000 physicists and engineers from 105 Institutes in 30 countries. Its overall dimensions are 161626 m3 with a total weight of approximately 10 000 t. The experiment consists of 18 different detector systems each with its own specific technology choice and design constraints, driven both by the physics requirements and the experimental conditions expected at LHC. The most stringent design constraint is to cope with the extreme particle multiplicity anticipated in central Pb-Pb collisions. The different subsystems were optimized to provide high-momentum resolution as well as excellent Particle Identification (PID) over a broad range in momentum, up to the highest multiplicities predicted for LHC. This will allow for comprehensive studies of hadrons, electrons, muons, and photons produced in the collision of heavy nuclei. Most detector systems are scheduled to be installed and ready for data taking by mid-2008 when the LHC is scheduled to start operation, with the exception of parts of the Photon Spectrometer (PHOS), Transition Radiation Detector (TRD) and Electro Magnetic Calorimeter (EMCal). These detectors will be completed for the high-luminosity ion run expected in 2010. This paper describes in detail the detector components as installed for the first data taking in the summer of 2008

27Al NMR studies of aluminosilicate solutions : influences of the second coordination sphere on the shielding of aluminium

Aluminosilicate solutions have been studied by 27 Al NMR to investigate effects of the second coordination sphere on Al shielding. The spectra show four distinct peaks. 27 Al chemical shifts are compared with 29 Si data. An analogous classification of the 27 Al chemical shifts in terms of AlO4 units of different environments and different degrees of condensation is proposed observed resonances are correlated to aluminiumoxygen tetrahedra with different numbers of =SiO0Al=bonds

Über den Einfluß von Temperatur und Fremdionen auf Eigenschaften und Bau der Natriumwasserglaslösungen

Natriumwasserglas-(NaWG-)lösungen konstanter Zusammensetzung (SiO2/Na2O = 3,3; CSio2 = 6,2 M) und mit unterschiedlichen Fremdatomgehalten (Fe, Al, Ti, Cu, Chlorid, Sulfat) wurden in Abhängigkeit ihrer thermischen Vorbehandlung mit Hilfe der Farbstoffadsorptionsmethode sowie der 1H- und 23Na-NMR-Spektroskopie untersucht. Es zeigt sich, daß die Unterschiede in den Farbstoffspektren normierter technischer NaWG-Lösungen im wesentlichen von dem Fe-Gehalt der Lösungen und ihrer thermischen Vergangenheit abhängen. Die Ergebnisse der Farbstoffmethode und NMR deuten darauf hin, daß in Fe-haltigen NaWG-Lösungen bei 80°C Vernetzungen der polymeren Silicatteilchen über FeOSi-Bindungen und/oder Wasserstoffbrückenbindungen erfolgen, die bei höheren Temperaturen (150°C) wieder ganz oder teilweise gelöst werden

Über die Reaktion der käfigartigen vinylsilylierten Doppelvierringkieselsäure [(CH2=CH)(CH3)2Si]8Si8O20 mit HSi-haltigen Verbindungen und die Herstellung eines neuen Polymers

Mit Hilfe der 29Si-, 13C- und 1H-NMR wird gezeigt, daß mit ((CH3)3SiO)2CH3SiH und (C2H5)3SiH eine vollständige Addition der acht Vinylgruppen des käfigartig aufgebauten Kieselsäurederivats [(CH2CH)(CH3)2Si]8Si8O20 (Q8M) erfolgt. Die Addition verläuft entgegen der Markovnikov-Regel unter Bildung der Kieselsäurederivate [((CH3)3SiO)2CH3Si(CH2)2Si(CH3)2]8Si8O20 bzw. [(C2H5)3Si(CH2)2Si(CH3)2]8Si8O20. Die Reaktion des Q8M mit dem ebenfalls käfigartig aufgebauten Kieselsäurederivat Q8M führt bei einem Molverhältnis (MV) von 1:1 zu einem unlöslichen Polymer, das aus vernetzten Doppelvierringkieselsäureeinheiten aufgebaut ist und aus sterischen Gründen Anteile unumgesetzter Vinyl- und H-Gruppen enthält. Bei einem MV > 1 bilden sich zunehmend in organischen Lösungsmitteln lösliche Polymere