Herstellung funktionaler Blockcopolymerarchitekturen und Oberflächenfunktionalisierung auf Basis redoxresponsiver und hybrider Polymere

• Main Author: Rüttiger, Christian
• Format: Others
• Language: de
• Published: 2019
• Online Access: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/8278/1/Dissertation%20C%20R%C3%BCttiger%202019%20tuprints.pdf; Rüttiger, Christian <http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/view/person/R=FCttiger=3AChristian=3A=3A.html> (2019): Herstellung funktionaler Blockcopolymerarchitekturen und Oberflächenfunktionalisierung auf Basis redoxresponsiver und hybrider Polymere.Darmstadt, Technische Universität, [Ph.D. Thesis]

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Herstellung unterschiedlichster Blockcopolymerarchitekturen und die Funktionalisierung von Oberflächen auf Basis redoxresponsiver und hybrider Polymere. Gerade im Hinblick auf die Nanowissenschaft werden Blockcopolymere aufgrund ihrer nahezu einzigartigen Fähigkeit in Lösung, wie auch im Bulk, strukturierte Materialien auf der Nanometerskala mit entsprechenden Anwendungspotentialen zu bilden, eine immer größer werdende Rolle zugeschrieben. Darüber hinaus können durch Modifikation von Substratoberflächen mit funktionalen Polymeren die Eigenschaften dieser Materialien, speziell der Grenzschicht, verändert und gezielt eingestellt werden. Durch Verwendung redoxresponsiver und hybrider Polymere können zudem Materialien mit zusätzlichen präkeramischen, katalytischen, optoelektronischen und schaltbaren Eigenschaften entwickelt werden. Synthesemöglichkeiten und Anwendungen von Blockcopolymeren, Metallopolymeren und oberflächengebundenen Polymersystemen werden unter anderem bezüglich des aktuellen Standes der Forschung beschrieben. Die mittels anionischer Polymerisation synthetisierten, zumeist Ferrocen-basierten Blockcopolymerarchitekturen sowie die hieraus hergestellten hochgeordneten und mitunter redoxaktiven, porösen Materialien werden im ersten Teil der kumulativen Arbeit ausführlich beschrieben und diskutiert. Ebenfalls konnte ein Cobalt-basiertes Methacrylat mittels kontrolliert radikalischer Polymerisation in polymere Strukturen überführt und neben der Charakterisierung der thermisch umgewandelten Materialien auch die Redox-Chemie beschrieben werden. Die Funktionalisierung von Cellulose-basierten Materialien mit Silizium- oder Ferrocen-basierten Polymeren durch Verwendung einer grafting-from Strategie (oberflächeninduzierte ATRP) wird im zweiten Teil demonstriert und die erhaltenen Materialien in Bezug auf potentielle Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Sensorik, Mikrofluidik oder als keramische Materialien diskutiert.