Kolloid-basierte Polymertemplate zur Herstellung hybrider und anorganischer poröser Architekturen

Vowinkel, Steffen (2019)
Kolloid-basierte Polymertemplate zur Herstellung hybrider und anorganischer poröser Architekturen.
Technische Universität Darmstadt
Dissertation, Erstveröffentlichung

URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/8221

Kurzbeschreibung (Abstract)

Ziel dieser Arbeit war die maßgeschneiderte Synthese hybrider und nanokompositärer Kern-Schale Polymerkolloide zur Herstellung poröser Architekturen. Die Grundlage hierfür bietet zum einen die starved-feed Emulsionspolymerisation als bewährte Methode zur Herstellung monodisperser Kern-Schale-Partikel mit gezielt einstellbarer Polymerzusammensetzung und definierten Kern-Schale-Verhältnissen. Zum anderen wurde das Verfahren der Schmelze-Scher-Organisation zur effizienten Herstellung freitragender kolloidal kristalliner Strukturen eingesetzt. Während der Schmelze-Scher-Organisation kommt es, durch Anlegen von Druck und Temperatur, zu einem radialen Fluss der Polymermasse und die Kern-Partikel bilden einen kolloidalen Kristall in einer Matrix des Schalenmaterials. Anschließend konnten durch eine selektive Entfernung des kolloidalen Kristalls als Templat hybride und anorganische poröse Architekturen generiert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde diese Strategie auf drei unterschiedliche Materialsysteme angewendet. Einerseits wurden selbstvernetzende kolloidal kristalline Filme auf Basis bifunktioneller Alkoxysilane hergestellt, welche anschließend durch eine thermische Behandlung in ein poröses Hybridmaterial überführt werden konnten. Andererseits wurden poröse Kohlenstoffmaterialien ausgehend von polyacrylnitril-haltigen Kern-Schale Partikeln hergestellt. Abschließend konnten poröse Siliciumcarbid Keramiken ausgehend von Allylhydridopolycarbosilanen mittels der eingesetzten Templat-Strategie hergestellt werden.

Typ des Eintrags:

Dissertation

Erschienen:

2019

Autor(en):

Vowinkel, Steffen

Art des Eintrags:

Erstveröffentlichung

Titel:

Kolloid-basierte Polymertemplate zur Herstellung hybrider und anorganischer poröser Architekturen

Sprache:

Deutsch

Referenten:

Gallei, Prof. Dr. Markus ; Rehahn, Prof. Dr. Matthias

Publikationsjahr:

2019

Ort:

Darmstadt

Datum der mündlichen Prüfung:

20 Mai 2019

URL / URN:

https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/8221

Kurzbeschreibung (Abstract):

Alternatives oder übersetztes Abstract:

Alternatives Abstract

Sprache

Scope of this work was the synthesis of hybrid and nanocomposite core-shell polymer colloids for the preparation of porous architectures. The foundation of this work is the starved-feed emulsion polymerization as a reliable method for the preparation of core-shell particles with a tailor-made polymer composition and distinct core-shell ratios. Furthermore, the melt-shear organization was applied for the preparation of self-supporting colloidal crystal structures. During melt-shearing which comprises an increase in temperature under application of moderate pressures, a radial flow profile for the polymer mass is induced and the core particles form a colloidal crystal structure inside the viscous polymeric shell material. Afterwards, the colloidal crystal as a template was removed selectively in order to obtain hybrid and inorganic porous architectures. Within the context of this work this strategy was applied to three different material systems. On the one hand self-crosslinking colloidal crystal films based on bifunctional alkoxysilanes were prepared and afterwards converted into a porous hybrid material by a thermal treatment. On the other hand porous carbon materials were prepared from polyacrylonitrile-containing core-shell particles. Finally, porous silicon carbide ceramics starting from allylhydridopolycarbosilanes were prepared by the established templating strategy.

Englisch

URN:

urn:nbn:de:tuda-tuprints-82215

Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC):

500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie

Fachbereich(e)/-gebiet(e):

07 Fachbereich Chemie
07 Fachbereich Chemie > Ernst-Berl-Institut > Fachgebiet Makromolekulare Chemie

Hinterlegungsdatum:

16 Jun 2019 19:55

Letzte Änderung:

16 Jun 2019 19:55

PPN: