TY  - THES
AB  - Wasser spielt in fast allen Lebenswissenschaften eine wichtige Rolle. Es ist entweder direkt an biologischen, chemischen und industriellen Prozessen beteiligt oder indirekt als Lösungsmittel und Baustein des Lebens. Wie sich Hydrophobie und Einschluss auf die Eigenschaften von Wasser auswirken, ist von großer Bedeutung für Anwendungen wie Beschichtungen, Oberflächenbehandlung, Membranen, Barrieren und Katalyse. An der Grenzfläche zwischen Wasser und Luft habe ich eine Korrelation zwischen der Abnahme der Librationsbewegung des Wassers bei Zeiten < 0,1 fs in den verschiedenen Schichten und der H-Bindungsstärke des Wassers gefunden. Wir können die H-Bindungsstärke aus experimentell messbaren Werten als Umorientierungsdynamik zweiter Ordnung vorhersagen. Ich habe idealisierte Siliziumoxidporen von 0,3 nm bis 1,4 nm Größe mit hydrophober (Trifluormethyl/Tetramethylsilan) und hydrophiler (Hydroxyl) Funktionalisierung mit flüssigem Wasser, Wasserdampf und Sauerstoffgas als Medien modelliert und mit semi-empirischen Methoden berechnet. Mit zunehmender Porengröße vergrößert sich der durch die Gibbs'sche Teilungsfläche gemessene Abstand zwischen Oberfläche und Wasser und die Wasserdiffusion steigt an. In hydrophobem Einschluss ist der Abstand zwischen Porenwand und Wasser im Allgemeinen größer und die Diffusion ist höher als in hydrophilen Poren ähnlicher Größe. In einer neuartigen Analyse zeige ich, dass die Korrelation zwischen dem Selbstdiffusionskoeffizienten und dem Dipolwinkel relativ unabhängig von der Hydrophobie ist, aber die Prävalenz der Dipolwinkelorientierung stark divergiert, was zu einer eingehenden Analyse der wichtigsten molekularen Orientierungen des Wassers an den verschiedenen Oberflächen führt.
AU  - Zysk, Frederik Maria
CY  - Paderborn
DA  - 2023
DO  - 10.17619/UNIPB/1-1714
DP  - Universität Paderborn
LA  - eng
N1  - Tag der Verteidigung: 24.04.2023
N1  - Universität Paderborn, Dissertation, 2023
PB  - Veröffentlichungen der Universität
PY  - 2023
SP  - 1 Online-Ressource (XXI, 149 Seiten)
T2  - Department Chemie
TI  - Impact of hydrophobicity and confinement on the structure and dynamics of water at interfaces
UR  - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:466:2-44769
Y2  - 2025-04-24T20:22:55
ER  -