Polyelectrolyte Coatings with Internal Hierarchy

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Gensel, Julia:
Polyelectrolyte Coatings with Internal Hierarchy.
Bayreuth , 2013
( Dissertation, 2013 , Universität Bayreuth, Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften)

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Abstract

The results presented in this thesis are focused on the surface modification by polyelectrolytes and polyelectrolyte copolymers. The internal structural hierarchy originate thereby from the self-assembly processes at different length scales. To generate different levels of hierarchy, the coatings were constructed by using either the layer-by-layer (LbL) deposition method (lateral chemical structure), the adsorption of supramolecular aggregates (lateral topographycal structure), or the combination of both. Using these techniques, one can control the properties of the coatings by varying the chemical structure of the polyelectrolytes, for instance, their charge density, thus providing a convenient way for their functionalization and the ability to tune properties of the surface. Therefore, we were working with systems which have variable charge densities. With this approach, we were able to produce thin and ultrathin nanostructured films with tunable properties and functionality.

Abstract in weiterer Sprache

Der Schwerpunkt dieser Arbeit lag auf der Oberflächenmodifizierung durch Polyelektrolyte und Polyelektrolytcopolymere. Die interne strukturelle Hierarchie entsteht dabei durch die Selbstorganisation auf unterschiedlichen Längenskalen. Um unterschiedliche Hierarchieebenen zu erzeugen, erfolgte die Beschichtung von Oberflächen entweder durch die Layer-by-Layer-Methode (LbL) (lateral-chemische Struktur), durch die Adsorption supramolekularer Aggregate (lateral-topographische Struktur) oder durch Kombination beider Methoden. Die Verwendung dieser Methoden ermöglicht die Kontrolle der Oberflächeneigenschaften, wie z. B. Ladungsdichte, durch Änderung der chemischen Struktur des Polyelektrolyts und liefert damit eine bequeme Art und Weise, die Oberfläche zu funktionalisieren und deren Eigenschaften zu steuern. Aus diesem Grund haben wir mit Systemen gearbeitet, deren Ladungsdichten variabel sind. Ausgehend von diesem Ansatz ist es uns gelungen, dünne und ultradünne nanostrukturierte Filme mit steuerbaren Eigenschaften und Funktionalität herzustellen.