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Titel: Herstellung und Charakterisierung pfropfpolymerisierter Anionenaustauscher für die Ionenaustauschchromatographie
Autor: Theis, Vanessa
Weitere Beteiligte: Seuber, A. (Prof. Dr.)
Erscheinungsjahr: 2011
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2011/0624
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2011-06243
DOI: https://doi.org/10.17192/z2011.0624
DDC: Chemie
Titel(trans.): Sythesis and characterization of graft polymerized anion exchangers for ion chromatography

Dokument

Schlagwörter:
Anionenchromatographie, graft polymerization, Pfropfpolymerisation, stationary phases, Stationäre Phasen, Ionenaustauschchromatographie, anion chromatography

Zusammenfassung:
Polystyrol/Divinylbenzol-Copolymere wurden durch die Anwendung einer radikalischen Pfropfpolymerisation zu Anionenaustauschern mit unterschiedlichen Eigenschaften funktionalisiert. Durch Untersuchungen zum Polymerisationsverhalten verschiedener kationischer Styrolderivate, die als Austauschergruppen fungieren, konnte gezeigt werden, dass die Austauschkapazität maßgeblich von der Polarität der funktionellen Gruppen abhängt. DesWeiteren wurden relevante Funktionalisierungsparameter wie Lösungsmittel, Trägermaterial, und Initiator variiert und deren Einfluss auf die Eigenschaften der Anionenaustauscher untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Funktionalisierungsmethode mit der Homopolymerisation der funktionellen Gruppen und der eigentlichen Pfropfpolymerisation zwei miteinander konkurrierende Reaktionen beinhaltet. Auf Basis des so ermittelten Funktionsprinzips wurde eine Verfahrensoptimierung entwickelt, die durch das gezielte Zudosieren des Initiators sowohl zu einer gesteigerten Umsatzrate als auch zu verbesserten Eigenschaften der Anionenaustauscher führte. Mit der Synthese einer neuen funktionellen Gruppe und der Funktionalisierung von PS/DVB-Trägern mit diesem Styrolderivat gelang die Entwicklung von Alternativen zu kommerziellen Säulen, die zur Separation anorganischer Anionen dienen. Ferner wurde durch die Funktionalisierung von PS/DVB-Harzen mit einem vergleichsweise unpolaren kationischen Styrolderivat ein Anionenaustauscher generiert, der sowohl in der Elementspeziesanalytik als auch in der Analytik von Kohlenhydraten Anwendung finden kann.

Summary:
Anion exchangers were synthesized via graft polymerization of cationic styrene derivates to a polystyrene-divinylbenzene backbone. It was shown that the capacity of anion exchangers depended on the varied polarity and polymerization properties of the cationic styrene derivates. Relevant sythetic parameters as solvent, initiator and polymeric backbone weremodified and the influence to the separation characteristics evaluated. The functionalization included homopolymerization of functional groups and graft polymerization to the polystyrene-divinylbenzene core as competing reactions. Based on the determined functional principle of this graft method, a process optimization was developed which led both to an increased synthesis yield and improved performance properties by controlled addition of the initiator. By synthesizing a novel functional group and grafting to polystyrene-divinylbenzene resins, new alternatives to the current commercial anion exchangers for separation of small inorganic anions were rendered possible. Further functionalization of polymeric resins with a cationic styrene derivate of marginal polarity led to anion exchangers suitable for element speziation and determination of carbohydrates.


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