TUD Technische Universität Darmstadt
Hessische Landes-und Hochschulbibliothek
HLuHB

EPDA - Elektronische Publikationen Darmstadt


Autor: Schallehn, Michael
Titel:Polymerbeschichtung und Funktionalisierung nanokristalliner Oxide in der Gasphase
Dissertation:TU Darmstadt, Fachbereich Material- und Geowissenschaften, 2003

Die Dokumente in PDF 1.3 (mit Adobe Acrobat Reader 4.0 zu lesen):

DateinameInhaltFormatGröße (Byte) Kommentar
Schallehn_Dissertation1.pdf 1. Teil (S. 1-102) 3082416
Schallehn_Dissertation2.pdf 2. Teil (S. 103-194) 4187542

Abstract auf Deutsch:


Das Ziel dieser Arbeit ist es, Nanopartikel in einem einstufigen Prozess in der Gasphase herzustellen und in situ mit einer Polymerschicht zu umhüllen. Dabei erfolgt die Bildung der nanokristallinen, oxidischen Kerne über den Prozess der chemischen Gasphasensynthese (CVS), die Abscheidung der Polymerschicht auf den Partikeln folgt dem Mechanismus der Plasmapolymerisation. Die Dicke der Polymerschicht und ihre chemische Struktur lassen sich durch die Verwendung unterschiedlicher Monomere und Plasmaparameter, insbesondere durch die Verwendung gepulster Plasmen, verändern. Die experimentellen Arbeiten beginnen mit einer Untersuchung der Zersetzung des Precursors im Plasma, der sich aufgrund seines hohen Gehalts an organischen Gruppen auch als "Single-Source"-Precursor für oxidische Nanopartikel einschließlich der polymeren Hülle eignen sollte. Im Folgenden werden durch den Einsatz verschiedener Monomere gezielt Mehrfachbindungen, Sauerstoff-, Stickstoff- und Fluor-haltige funktionelle Gruppen in die Polymerschicht auf den Nanopartikeln eingebracht. Dabei wird untersucht, inwieweit sich der Gehalt der funktionellen Gruppen in der Polymerschicht durch die Plasmaparameter steuern lässt. Da die Oberflächeneigenschaften der Nanopartikel durch diese Maßnahmen verändert werden, hat dieses auch Auswirkungen auf die Dispergierbarkeit und damit auf die Anwendungsmöglichkeiten der Nanopartikel. Insofern haben die Plasmaparameter über die Strukturänderungen in der Polymerschicht einen direkten Einfluss auf die Eigenschaften der Nanopartikel. Diese Zusammenhänge werden in der Arbeit offengelegt und nutzbar gemacht. Es wird gezeigt, dass durch Plasmapolymerisation Zirkondioxid-Nanopartikel in-situ mit verschiedenen Polymeren beschichtet werden können. Die Nanopartikel werden mit anderen Oberflächeneigenschaften ausgestattet, ohne dass es zu einem Verlust der typischen nanoskalaren Eigenschaften kommt. Nanopartikel aus dem CVS-Prozess sind sowohl in festen als auch in flüssigen, polymeren und organischen Matrizes auf Partikelgrößen unter 100 nm dispergierbar . Die wesentlichen Ergebnisse stellen sich wie folgt dar:


Abstract auf Englisch:

The aim of this work is the synthesis of nanoparticles in the gas phase and their in-situ coating with a polymer film. Nanocrystalline, oxide particles are synthesized using chemical vapor synthesis (CVS). The polymer coating of the nanoparticles is deposited by plasma polymerization. Different monomers and plasma conditions, especially pulsed plasmas, can be used to change the thickness of the polymer film and its chemical structure. The experiments start with a examination of the pyrolysis of the precursor in the plasma. In the following parts functional sites, containing double or triple bonds, oxygen, nitrogen or fluorine, are integrated in the polymer coating of the nanoparticles. It is analysed how the content of functional sites in the polymer coating is influenced by different plasma parameters. These changes of the surface properties of the nanoparticles alter the macroscopic properties such as their dispersibility in diverse liquid and solid media as solvents or polymers. The connection between the structure of the polymer shell and the properties (dispersibility) of the polymer coated nanoparticles are revealed. It is shown that zirconia nanoparticles are coated in-situ with different polymer films by plasma polymerization. The particles are provided with different surface properties without loosing their typical "nano"-properties. Zirconia nanoparticles produced by this combined CVS plasma polymerization process are dispersible in different solid or liquid, polymeric and organic media to particle sizes below 100 nm. The essential results are as follows.

Dokument aufgenommen :2003-10-24
URL:http://elib.tu-darmstadt.de/diss/000377