Kolloid-basierte Polymertemplate zur Herstellung hybrider und anorganischer poröser Architekturen

• Main Author: Vowinkel, Steffen
• Format: Others
• Language: de
• Published: 2019
• Online Access: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/8221/1/Dissertation_Vowinkel.pdf; Vowinkel, Steffen <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/Vowinkel=3ASteffen=3A=3A.html> (2019): Kolloid-basierte Polymertemplate zur Herstellung hybrider und anorganischer poröser Architekturen.Darmstadt, Technische Universität, [Ph.D. Thesis]

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.