Item Type: |
Ph.D. Thesis |
Type of entry: |
Primary publication |
Title: |
Synthese und Funktionalisierung von amphiphilen Blockcopolymeren zur Herstellung Stimulus-responsiver und biologisch-inspirierter Membranen |
Language: |
German |
Referees: |
Gallei, Prof. Dr. Markus ; Biesalski, Prof. Dr. Markus ; Immel, PD Dr. Stefan ; Buntkowsky, Prof. Dr. Gerd |
Date: |
2019 |
Place of Publication: |
Darmstadt |
Date of oral examination: |
28 October 2019 |
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 Abstract | Language |
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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 |
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URN: |
urn:nbn:de:tuda-tuprints-85992 |
Classification DDC: |
500 Science and mathematics > 540 Chemistry |
Divisions: |
07 Department of Chemistry > Ernst-Berl-Institut > Fachgebiet Makromolekulare Chemie |
Date Deposited: |
15 Nov 2019 15:31 |
Last Modified: |
15 Nov 2019 15:31 |
URI: |
https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/8599 |
PPN: |
455762228 |
Export: |
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