Theoretische Untersuchungen zur Verteilung von Gegenionen, Kettenkonformationen und Strukturbildung von Polyelektrolyten in Lösungen

• Applicant: Professor Dr. Peter Reineker (†)
• Subject Area: Preparatory and Physical Chemistry of Polymers
• Term: from 1998 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5113290

Die Strukturen von Polyelektrolytlösungen sind trotz intensiver Bemühungen noch nicht in dem Maße aufgeklärt wie dies bei neutralen Polymersystemen der Fall ist. In dem Forschungsvorhaben wird die Struktur von Polyelektrolyten und Gegenionen in Lösungen unterschiedlicher Konzentration theoretisch untersucht. Im Detail soll in die Verteilung der Gegenionen, die Konformation der Ketten sowie die Verteilung der Polyelektrolyte selbst für verschiedene Parameter, wie z. B. der Wechselwirkungsstärke, berechnet werden. Ausgangspunkt der Untersuchungen ist eine Integraltheorie der Flüssigkeiten, d. h. es werden die Ornstein-Zernike-Gleichungen für ein Mehrkomponentensystem betrachtet. Insbesondere werden die Gegenionen eines Systems explizit unter Einbeziehung der Coulombwechselwirkung berücksichtigt. Die für ein System mit gegebener Wechselwirkungsstärke und Konzentration auftretenden Polyelektrolytkonformationen werden selbstkonsistent bestimmt. Dazu soll ein Variationsverfahren und auch die Beschreibung über ein effektives Umgebungspotential herangezogen werden. Neben diesen Rechnungen werden zur Kontrolle der Näherungen Molekulardynamik-Simulationen durchgeführt.

• DFG Programme: Priority Programmes
• Subproject of: SPP 1009: Polyelektrolyte mit definierter Molekülarchitektur
• Participating Person: Professor Dr. Roland G. Winkler