TU Darmstadt / ULB / TUprints

Synthese und Funktionalisierung von amphiphilen Blockcopolymeren zur Herstellung Stimulus-responsiver und biologisch-inspirierter Membranen

Schöttner, Sebastian (2019):
Synthese und Funktionalisierung von amphiphilen Blockcopolymeren zur Herstellung Stimulus-responsiver und biologisch-inspirierter Membranen.
Darmstadt, Technische Universität,
[Ph.D. Thesis]

[img]
Preview
Dissertation Schoettner - Text
Dissertation-Schoettner.pdf - Accepted Version
Available under CC-BY 4.0 International - Creative Commons, Attribution.

Download (46MB) | Preview
Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Synthese und Funktionalisierung von amphiphilen Blockcopolymeren zur Herstellung Stimulus-responsiver und biologisch-inspirierter Membranen
Language: German
Abstract:

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Synthese von amphiphilen Blockcopolymeren bestehend aus Polystyrol und Poly(2-Hydroxyethylmethacrylat) (PS-b-PHEMA) über die anionische Polymerisation und die Herstellung von hochgeordneten Membranen über den Selbstanordnungs- und Nicht-Lösungsmittel-induzierten Phaseninversionsprozess (SNIPS). Durch Optimierung von unterschiedlichen SNIPS-Parametern wird eine integral asymmetrische Membran mit einer isoporösen Oberfläche erhalten. Der hohe Wasserfluss solcher PHEMA-haltigen Blockcopolymermembranen demonstriert das hohe Potential für eine Anwendung in der Wasseraufbereitung. Weiter wurde durch konventionelle Synthesestrategien eine Modifizierung der PHEMA-Segmente in dieser Arbeit angestrebt. Die Modifizierung der PHEMA-Segmente mit Ferrocen-Derivaten hat die Herstellung von Stimulus-responsiven Membranen ermöglicht, welche abhängig vom Oxidationszustand des Ferrocens einen schaltbaren Wasserfluss zeigten. Des Weiteren wird in dieser Arbeit durch die Funktionalisierung der PHEMA-Segmente mit der Aminosäure Glycin eine aminhaltige Membran über den SNIPS-Prozess mit isoporöser Oberfläche hergestellt. Es wird gezeigt, dass die aminhaltigen Blockcopolymere und Membranen eine selektive Anbindung von Aminosäuren bzw. Peptiden ermöglicht, ohne die zuvor generierte Membranstruktur zu verändern.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
The aim of the present work was the synthesis of amphiphilic block copolymers consisting of polystyrene and poly(2-hydroxyethyl methacrylate) (PS-b-PHEMA) via anionic polymerization and the generation of highly ordered membranes via the self-assembly and non-solvent induced phase separation (SNIPS) process. It was possible to obtain an integral asymmetric membrane with an isoporous top layer by optimizing various SNIPS parameters. The demonstrated high water-flux reveals the high potential of block copolymer membranes for water purification applications. Furthermore, the modification of the PHEMA-segment by conventional synthetic strategies was pursued. The functionalization of PHEMA-segments with ferrocene derivatives has enabled the generation of stimuli-responsive membranes, which showed a switchable water-flux depending on the oxidation state of ferrocene. Moreover, it was possible to functionalize the PHEMA-segment with glycine to achieve a primary-amine containing membrane via SNIPS process with an isoporous top layer. It is shown, that the amine-containing block copolymers and membranes can be selectively functionalized with further amino acids or peptides without altering the previously generated membrane structure.English
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Divisions: 07 Department of Chemistry > Fachgebiet Makromolekulare Chemie
Date Deposited: 15 Nov 2019 15:31
Last Modified: 15 Nov 2019 15:31
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-85992
Referees: Gallei, Prof. Dr. Markus and Biesalski, Prof. Dr. Markus and Immel, PD Dr. Stefan and Buntkowsky, Prof. Dr. Gerd
Refereed: 28 October 2019
URI: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/8599
Export:
Actions (login required)
View Item View Item