Freddy Kleitz: Materialien mit nanometergroßen Poren: Neue Möglichkeiten für das Gesundheitswesen und nachhaltige Technologien

Exner Lectures 2023 – Freddy Kleitz (Universität Wien)

Unter den Nanomaterialien sind solche mit nanoskaligen Poren, d. h. nanoporöse Materialien, von großem Interesse für eine potenzielle Verwendung als selektive Sorptionsmittel, feste Katalysatoren oder Nanoträger für biomedizinische Technologien. Insbesondere geordnete nanoporöse Materialien bieten aufgrund ihrer sehr hohen spezifischen Oberfläche und ihrer gut kalibrierten Poren, die groß genug sind, um Reaktionen oder Prozesse durchzuführen, die die Adsorption und Diffusion sperriger Stoffe beinhalten, erhebliche Vorteile. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Methoden, um ihre Oberflächeneigenschaften zu verändern, Funktionen einzuführen und die Morphologie der Partikel zu kontrollieren. In dieser Übersichtsvorlesung werden aktuelle Synthesekonzepte für das Design funktioneller nanoporöser organisch-anorganischer Hybridmaterialien vorgestellt, die interessante Perspektiven für Trenntechnologien und die Nanomedizin bieten könnten. Wir werden die Entwicklung von mesoporösen Siliziumdioxid-Nanopartikeln (MSN) mit verbesserter Biokompatibilität, kontrollierter Wirkstofffreisetzung und Targeting-Fähigkeit für den Einsatz als intelligente Arzneimittel-Nanoträger diskutieren. Darüber hinaus werden oberflächenfunktionalisierte nanoporöse Pulver, Monolithe und zusammengesetzte Aerogele als selektive Sorptionsmittel für die Beseitigung von Schadstoffen und die Rückgewinnung kritischer Materialien eingesetzt.