Bildgebendes Infrarot-Mikroskopsystem

• Subject Area: Polymer Research
• Term: Funded in 2009
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 153417608

Während die Darstellung polymerer Strukturen häufig in Lösung stattfindet, kommen Polymere in den meisten Fällen in fester Form zur Anwendung z.B. als Filme, Netzwerke oder Gele. Die chemischen Eigenschaften von festen Polymeren an Grenzflaechen (fest/gasförmig oder fest/flüssig) sind überaus wichtig für ihre Leistung in einer definierten Anwendung. Des weiteren findet die Degradation von Polymeren vornehmlich an Oberflächen statt und ein Verständnis der Zersetzungvorgänge auf molekularer Ebene ist unabdinglich, um langlebige Materialien darzustellen. Die Oberflächenchemie eines polymeren Materials ist in der Regel auf die jeweilige Anwendung fein abgestimmt. Die Darstellung funktionaler Oberflächen ist ein Arbeitsgebiet, welches in der Forschungsgruppe von Prof. Barner-Kowollik von zunehmender Wichtigkeit ist. Diese Arbeiten schließen die orthogonale click Funktionalisierung von synthetischen Polymeroberflächen (z.B. Mikrokugeln) sowie die Modifizierung natürlicher Substrate wie z.B. Cellulose ein. Ein weiterer Forschungsschwerpunkt liegt auf dem Studium polymerer Zersetzungprozesse an Oberflächen. Die Charakterisierung von Oberflächen und Partikeln ist jedoch ein komplexes Unterfangen und keine Einzelmethode kann ein komplettes chemisches und topographisches Bild einer Oberfläche liefern. Eine sehr gute Methode zur Oberflächenanalyse von Polymeren ist die bildgebende IR Spektroskopie, welche - mit einer typischen Aufloesung von 2 mal 2 Micrometern - ein komplettes IR Spektrum einzelner Oberflächenareale gibt. Daher kann mit dieser Methode ein detailliertes Bild der chemischen Charakteristik und Einheitlichkeit einer Polymeroberfläche quantitativ erhalten werden. Das beantragte bildgebenden IR System basiert auf einem hochaufloesenden FT-IR Spektrometer, welches auch zur in-situ Bestimmung von Reaktionsabläufen und -kinetiken von Polymerisationen verwendet werden kann, was einen weiteren Forschungsschwerpunkt der Gruppe darstellt. In der Fakultät für Chemie der Universität Karlsruhe befindet sich kein bildgebendes IR Mikroskopsystem.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 1830 Fourier-Transform-IR-Spektrometer
• Applicant Institution: Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ; Campus Süd (aufgelöst)
• Leader: Professor Dr. Christopher Barner-Kowollik