Strukturdynamik des Wassers unter Confinement
Die Dynamik des komplexen und sich schnell wandelnden Netzwerkes aus Wasserstoffbrücken zwischen Wassermolekülen ist untrennbar verknüpft mit dessen mikro- und makroskopischen Eigenschaften. An Grenzschichten werden die dynamischen Eigenschaften dabei stark durch die Wechselwirkungen zwischen den Wassermolekülen in der Grenzschicht und den Konstituenten letzterer beeinflusst. Dies führt zu einem veränderten physikalischen und chemischen Verhalten wässriger Lösungen an Oberflächen und insbesondere in nanoskopischen und mesoporösen Festkörperstrukturen.
Unter anderem soll daher die molekulare Struktur von Wasser und Salzlösungen in Nanoporen bestimmt (Röntgendiffraktion/Paar-Verteilungsfuntion) und auch räumliche (strukturelle) Reorganisationen (mittels XPCS, X-ray photon correlation spectroscopy) charakterisiert werden. Im Austausch kann außerdem mit Hilfe von XPCS die mikroskopische lokale Dynamik aus Intensitätskorrelationen und Selbstdiffusion mittels dynamischer Strukturfaktoren verglichen werden. Hinzu kommen systematische Untersuchung zur Wasserdynamik und der Dynamik chemischer Reaktionen in Abhängigkeit von Porendimensionen und Grenzflächenbeschaffenheit (Femtosekunden-2DIR-Spektroskopie).