Helmut Baumgärtel
Chemistry
Professor Dr. emeritus
Physical & Theoretical Chemistry
Wissenschaftlicher Werdegang
- Studienbeginn: Chemie, TH München (1954)
- Diplom: Chemie (1960)
- Promotion: Physik. Chemie (1962)
- Liebig-Stip.: Fonds der Chem. Ind. (1963)
- Wiss. Ass.: Org. Inst., U. München (1964)
- Akad. Rat: U. Freiburg(1968)
- Arbeiten mit Synchrotronstrahlung; DESY, Hamburg (1970)
- Habil.: Physik. Chemie (1971)
- Wiss. Rat & Prof.: U. Freiburg (1974)
- Dozentenstip.: Fonds der Chem.Ind. (1975)
- Prof.: Physik. Chemie, FU Berlin (1977)
- wiss. Geschäftführer des Berliner Speicherrings für Synchrotronstrahlung BESSY (1978-82)
Frühere Forschungsgebiete der Arbeitsgruppe Baumgärtel (Prof. Baumgärtel ist im Ruhestand)
Laserspektroskopische Untersuchungen an molekularen Aggregaten
Molekulare Aggregate bilden die kleinsten Bausteine in makroskopischen Systemen, wie Flüssigkeiten, Lösungen, Kristallen, an den der Einfluss der intermolekularen Wechselwirkung auf die Eigenschaften isolierter Moleküle studiert werden kann. Im Labor werden die molekularen Aggregate durch adiabatische Expansion von geeigneten Gasmischungen erzeugt. Ziel der Untersuchungen ist die Aufklärung der Struktur und intermolekularen Bindungsenergie sowie der Reaktivität der Aggregate. Bevorzugte Systeme sind Aggregate aus Aromaten (z.B. Benzolderivate) mit kleinen Molekülen (z.B. NH3, H2O, Alkohole, etc.), die als Lösungsmittel verwendet werden. Typische Reaktionen sind neben Elektronen- und Protonentransfer aromatische Substitution und Oxidationsreaktionen. Der Mechanismus solcher Reaktionen hängt von der Größe und Zusammensetzung der Aggregate ab. Als Methoden werden Photoionisationsmassenspektrometrie, resonanzverstärkte Mehrphotonen-Ionenausbeutespektroskopie (REMPI) mit Ein- und Zweifachanregung, "excited state"-Photoelektronenspektroskopie und Fluoreszenzspektroskopie eingesetzt. Zur Untersuchung stehen mehrere Lasersysteme (Nd-YAG- und Farbstofflaser, Auflösung bis 0.023 cm-1 im ns-Bereich) und Molekularstrahlapparaturen zur Verfügung.
Für Untersuchungen, die höhere Auflösungen (0.001 cm-1) oder schnellere Messungen erfordern (fs), wird mit dem dem European Laboratory for non Linear Spectroscopy (LENS) in Florenz (S. Califano) und dem Max-Born-Institut (I. V. Hertel) in Berlin kooperiert. Die Interpretation der Messergebnisse wird durch ab initio- Rechnungen (GAUSSIAN 98) unterstützt, die von Dr. M. Oppel (AG Manz) angeleitet und durchgeführt werden.
Aktuelles Thema (DFG-Vorhaben): Reaktionen von Aromaten mit Stickoxiden.
Ansprechpartner: Sabine Marquardt und Asnakech S. Gemechu
Weitere Information hier.
Spektroskopie mit Synchrotronstrahlung
Es werden Untersuchungen von isolierten Molekülen und Clustern durchgeführt. An isolierten Molekülen werden Rydbergzustände von neutralen und ionisierten Molekülen untersucht. Neben den spektroskopischen Eigenschaften und der elektronischen Struktur dieser Zustände werden vor allem der unimolekulare Zerfall von Molekülionen studiert. Als Methoden stehen zur Verfügung: Absorptionsspektroskopie, Photoionisationsmassenspektroskopie, Photoelektronenspektroskopie, Fluoreszenzspektroskopie und entsprechende Koinzidenzverfahren. Die wissenschaftlichen Fragestellungen betreffen die Ermittlung von spektroskopischen und thermodynamischen Daten, von Geschwindigkeitskonstanten des unimolekularen Zerfalls und die Auflösung von Zerfallsmechanismen. Eine besondere Fragestellung ist die Untersuchung von Systemen, die im interstallaren Raum und in circumstellaren Atmosphären nachgewiesen werden. Zur Zeit wird ein Experiment aufgebaut (H.-W. Jochims), in dem VUV-Spektroskopie mit Laserspektroskopie kombiniert wird (enge Zusammenarbeit mit R. Locht (Lüttich), S. Leach (Paris) und R. Tuckett (Birmingham)).
Ansprechpartner: Dr. H.-W. Jochims
Elektrochemie und Phasengrenzflächenforschung
Die Adsorption organischer Moleküle an Elektrodengrenzflächen modifiziert das elektrochemische Verhalten und ist aus diesem Grund von besonderem Interesse für die Korrosions- und Materialforschung, aber auch für die biologische (Modellmembran) und Grundlagenforschung. In Abhängigkeit von der lateralen Wechselwirkung der organischen Moleküle und der Substrat- Molekülwechselwirkung teilt man die Adsorbate in physisorbierte und chemiesorbierte, sowie in kristallisierte geordnete und statistisch verteilte ungeordnete Adsorbate ein. In unserer Arbeitsgruppe ist die Kinetik der Bildung geordneter Adsorbatschichten Gegenstand der Untersuchungen mit dem Anliegen, den Zusammenhang zwischen Kristallisationsgeschwindigkeiten dieser Schichten und ihrer Struktur aufzuklären. Weiterhin wird untersucht, wie sich diese Schichten gezielt durch das Einbringen geeigneter Kokondensate modifizieren lassen. Von besonderem Interesse sind für uns dabei die Grenzflächeneigenschaften der DNA - Basen ( hier sei vor allem Thymin erwähnt) und ihre Wechselwirkungen mit den Komplementärbasen ( Adenin) unter dem Einfluß des elektrischen Feldes, sowie das Grenzflächenverhalten von Dithiolen als starke Chelatbildner. Der Einfluß dieser Schichten auf den Ladungstransfer bei der Metallabscheidung und - auflösung wird untersucht. Die Dynamik der Kristallisation wird mit Stromtransientenmessungen verfolgt , während die Strukturaufklärung sowohl über thermodynamische als auch STM - Untersuchungen erfolgt. Die Arbeiten werden von Frau Dr. C. Donner betreut. Es besteht Kooperation mit Dr. U. Retter (BAM) und Frau Dr. K. Krischer.
Ansprechpartner: Dr. Constanze Donner und Stefanie Kirste
Untersuchungen an levitierten Mikrotröpfchen
Es wurde eine Apparatur zur Untersuchung von levitierten Flüssigkeitströpfchen im Temperaturbereich bis -90 °C aufgebaut, mit der Phasenübergänge, Geschwindigkeit der Gasaufnahme und Abdampfen von Einzeltröpfchen studiert werden kann. brno.ppt
Weitere Information hier.
Ansprechpartner: Peter Stöckel, Juliane Klein und Inez Weidinger
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