Anorganisch-organische Kompositsysteme auf Basis von nanoskopischem Aluminiumfluorid

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In dieser Arbeit wurden transparente Nanokomposite mit niedrigen Brechungsindizes aus Polyacrylaten und nanoskopischen Aluminiumfluoriden entwickelt. Metallfluoride zeichnen sich durch ihre niedrigen Brechungsindizes (n589(AlF3) = 1.36) und hohe Transmissionen im UV- bis Infrarotbereich aus, was sie für optische Anwendungen geeignet macht. Die verwendeten Partikel haben einen Durchmesser von < 30 nm, wodurch Rayleigh-Streuung vermieden wird. Die fluorolytische Sol-Gel-Synthese wurde optimiert, um diese Nano-Metallfluoride unter milden Bedingungen herzustellen, die mit der Polymerverarbeitung kompatibel sind. Durch Anpassungen bei Lösungsmittel, Reaktionstemperatur und Ausgangsverbindung wurden hochtransparente, niedrigviskose Aluminiumfluorid-Sole erzeugt, die sich zur Beschichtung von Glas- und Siliziumsubstraten eigneten. Die Schichten wiesen einen Brechungsindex von n589 = 1.34 auf, was antireflektierende Eigenschaften zur Folge hatte. Um eine Agglomeration der Aluminiumfluorid-Partikel zu vermeiden und deren Kompatibilität zu erhöhen, wurden sie mit Trifluoressigsäure stabilisiert. Dies führte zu transparenten Xerogelen, die in verschiedenen Lösungsmitteln dispergiert werden konnten. Analysen wie TEM, NMR und MALDI-MS deuteten auf die Bildung oligomerer oder clusterartiger Strukturen hin. Die modifizierten Partikel konnten in Acrylatmonomeren suspendiert werden, was die Herstellung transparenter Kompositschichten mit Alumi