Synthesis and investigation of functional polymer materials

Funktionelle Materialien sind in einer Vielzahl von Materialklassen wie Polymeren, Biomaterialien, Gläsern, Metallen, Keramiken und Verbundwerkstoffen anzutreffen. Sie besitzen eine spezifische, intrinsische Funktion, welche auf dem zu Grunde liegenden Design der Verbindung beruht. In dieser Dissertation wurden zwei funktionelle Materialien studiert: ein durch Phosphonatadditive mechanisch verstärktes Epoxidharz und protonenleitende Blockcopolymere, welche Potential für den Einsatz in Brennstoffzellen besitzen. Die Materialien wurden vorranging mittels Festkörper Kernspinresonanzspektroskopie (NMR) untersucht, welche sich besonders für die Untersuchung der lokalen Struktur und Dynamik amorpher Polymere eignet.rnrnPhosphonate sind eine neue Klasse sogenannter molekularer Verstärker, die die mechanischen und thermischen Kennzahlen geeigneter Epoxidharze erhöhen. Es wurde eine Reihe von Phosphonatderivaten synthetisiert um systematische den Effekt der chemischen Struktur und des Aushärteprozesses auf die Eigenschaften eines Modellepoxidharzes zu untersuchen. Die Aufklärung des Verstärkungsmechanismus ergab, dass die Phosphonate währen der thermischen Aushärtung des Epoxidharzes die Aminofunktionalitäten des Härters alkylieren. Dies führt zu der Bildung von homogen verteilten, positiven Ladungen auf der Polymerkette, während negative Phosphonatanionen als Gegenionen wirken. Es konnte gezeigt werden, dass die Struktur des Additivs einen entscheidenden Einfluss auf die Eigenschaften des ausgehärteten Epoxidharzes sowie seine Alterung, d.h. den allmählichen Verlust der Verstärkung, hat.rnrnDes Weiteren wurde eine Serie von sulfonierten Blockcopolymeren synthetisiert. Es handelte sich hierbei um Multiblockcopolyimide, wobei die Polymerketten aus einer alternierenden Sequenz von sulfonierten (hydrophilen) und unsulfonierten (hydrophoben) Blöcken bestanden. Diese Polymere bilden nach einem ‚solvent cast‘ Prozess feste, duktile und transparente Membrane. Sulfonierte Blockcopolymermembrane zeigten im Vergleich mit statistisch sulfonierten Vergleichssubstanzen eine erhöhte Leitfähigkeit, sowie eine erhöhte Wasseraufnahme. Dies wurde auf eine bessere Phasenseparation im Festkörper zurückgeführt. Die Morphologie der Filme war eindeutig anisotrop und stark abhängig von der Blocklänge der Polymere. Durch diverse Festkörper-NMR Methoden konnte gezeigt werden, dass die Protonenmobilität in den Membranen von der betrachteten Längenskala abhängig ist und nicht notwendigerweise mit der makroskopisch beobachteten Leitfähigkeit korreliert.

Chemical composition of rocks and minerals from the Doldrums and Arkhangelsky Fracture Zones

The book deals with results of complex geological and geophysical studies in the Doldrums and Arkhangelsky Fracture Zones of the Central Atlantic. Description of the main features of bottom relief, sediments and crustal structure, geomagnetic field, composition of igneous and sedimentary rocks are given in the book. The authors made conclusions on tectonic delamination of the oceanic crust and existence of specific rock complexes forming non-spreading blocks

Small polarons in spin-orbit coupled osmates

Small polarons (SP) have been thoroughly investigated in 3d transition metal oxides and they have been found to play a crucial role in physical phenomena such as charge transport, colossal magnetoresistance and surface reactivity. However, our knowledge about these quasi-particles in 5d systems remains very limited, since the more delocalised nature of the 5d orbitals reduces the strength of the Electronic Correlation (EC), making SP formation in these compounds rather unexpected. Nevertheless, the Spin-Orbit coupled Dirac-Mott insulator Ba2NaOsO6 (BNOO) represents a good candidate for enabling polaron formation in a relativistic background, due to the relatively large EC (U ∼ 3 eV) and Jahn-Teller activity. Moreover, anomalous peaks in Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy experiments suggest the presence of thermally activated SP dynamics when BNOO is doped with Ca atoms. We investigate SP formation in BNOO both from an electronic and structural point of view by means of fully relativistic first principles calculations. Our numerical simulations predict a stable SP ground state and agree on the value of 810 K for the dynamical process peak found by NMR experiments.

Contributions of Non-consumptive Wildlife Tourism to Conservation

Wildlife tourism has the potential to contribute to conservation through a variety of mechanisms. This chapter presents a preliminary assessment of the extent to which this potential is currently being realised, comparing tourism based on viewing of animals in captive settings (with a focus on federated zoos) with that in free-ranging situations (wildlife watching). The key mechanisms involved are: direct wildlife management and research; use of income derived from wildlife tourism to fund conservation; education of visitors to behave in a more conservation-friendly manner; political lobbying in support of conservation; and provision of a socio-economic incentive for conservation. All of these occur in at least some zoos and wildlife-watching situations, and collectively the contribution of non-consumptive wildlife tourism to conservation is significant, though impossible to quantify. The key strengths of the zoo sector in this regard are its inputs into captive breeding and its potential to educate large numbers of people. in contrast, wildlife watching provides significant socio-economic incentives for conservation of natural habitats. There seem to be significant opportunities for expanding the role of non-consumptive wildlife tourism in conservation.

Property rights of landholders in non-captive wildlife and prospects for conservation

In order to reduce the rate of human-induced biodiversity loss of wild species, it has become increasingly important to stem this loss on private and tribal lands and to find effective policies to do this. Some writers believe that granting landholders commercial property rights in wildlife might be effective in dealing with this matter and result in the sustainable use of wildlife. This paper explores this view using economic theory. In doing so, it takes into account the total economic valuation concept. While granting of commercial property rights is found to be effective for conserving some species, it is predicted to be a complete failure as a means of conserving other species. In addition, particular attention is given to the economics of the utilisation and conservation of non-captive fugitive (or mobile) wildlife. The economic theory involved is contrasted and compared with that for the exploitation of open-access resources.