Intermolekulare Wechselwirkungen innerhalb einer und zwischen zwei Schichten aus verankerten Polyelektrolyten

• Antragstellerin: Professorin Dr. Christiane A. Helm
• Fachliche Zuordnung: Präparative und Physikalische Chemie von Polymeren
• Förderung: Förderung von 1996 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5270002

Ziel der Experimente ist es, die inter- und intramolekularen Wechselwirkungen in einer Monoschicht aus verankerten und absorbierten Polyelektrolyten in der Schichtebene und zwischen zwei Schichten (senkrecht zur Schichtebene) zu untersuchen. Dazu sollen einerseits Strukturmethoden und andererseits Kraftmessungen eingesetzt werden. Bei an der Wasser/Luft-Grenzfläche verankerten Polyelektrolyten konnten wir die Existenz einiger Phasen mittels Gegenionenlagerung und Skalengesetzen prinzipiell nachgeweisen ("osmotic brush, salted brush"). Wir streben nun ein detailliertes Verständnis der Struktur an (bzgl. Ionisierbarkeit des Polymers, ausgeschlossener Volumen-Effekte, Adsorption an die Ankerfläche); auch wollen wir gezielt niedrige Ankerdichten und Oberflächenmizellen aus Blockcopolymeren studieren. Weiterhin ist uns in der letzten Förderperiode gelungen, lineare Polyelektrolyte an Langmuir-Monoschichten zu adsorbieren und das Segmentdichteprofil mittels Gegenionenkontrast in molekularer Auflösung röntgenographisch zu bestimmen. Jetzt haben wir die methodischen Möglichkeiten, den jeweiligen Einfluß von Kettenlänge, Oberflächenladung, Monomergröße, Persistenzlänge, ionischem Milieu und auch der nicht-elektrostatischen, kurzreichweitigen Wechselwirkungen zwischen Polymer und Tensid-Oberfläche zu quantifizieren. Dieses molekulare Wissen wollen wir zum Verständnis der inneren Struktur von Polyelektrolytmultischichten einsetzen, vor allem interessieren uns innere Grenzflächen und Wasseranbindung. Weiterhin wollen wir die Oberflächenkräfte in adsorbierenden Polyelektrolytlösungen studieren. Wir hoffen, die widersprüchlichen Ergebnisse aus Kraftmeßapparatur einerseits und aus Seifenfilmen andererseits auf unterschiedliche Relaxationskinetiken zurückzuführen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1009: Polyelektrolyte mit definierter Molekülarchitektur