Cuvillier, E Selbstorganisierte ultradünne Filme und Membranen aus Polyelektrolyten, Makrozyklen und Polyelektrolyt-Mischungen für die selektive Stofftrennung und

Das Ziel dieser Arbeit war die Herstellung und Charakterisierung neuer ultradünner Filme und Trennmembranen aus Makrozyklen, Polyelektrolyten und Polyelektrolyt-Blends mit verbesserten Trenneigenschaften für die selektive Stofftrennung und kontrollierte Wirkstofffreisetzung. Die Membranen wurden durch elektrostatische Schicht-für-Schicht-Adsorption auf einer porösen PAN/PET-Trägermembran hergestellt. Im ersten Teil der Arbeit wurden Membranen aus Polyelektrolyten und Makrozyklen wie 1,4,7,10,13,16-Hexaazacyclooctadecan-Hexaessigsäure (az6ac) und Per-6-amino-Cyclodextrinen hergestellt. Durch den Einbau von anionischem az6ac konnten Membranen mit einer erhöhten Kationenselektivität unter Dialysebedingungen hergestellt werden. Hierbei konnte ein Trennfaktor a(Na+/Mg2+) von bis zu 28 erreicht werden. Unter Nanofiltrations- und Reversosmosebedingungen konnte der Gesamtfluss deutlich um einen Faktor von 3-4 auf 14 l m-2 h-1 bei 40 bar bei einem sehr guten Rückhalt von bis zu 96% für Ca2+-Ionen und bis zu 85% für Na+-Ionen gesteigert werden. Durch die Verwendung von kationischen Per-6-amino-a- und -ss-Cyclodextrinen konnten Membranen hergestellt werden, die eine grössenselektive Trennung von aromatischen Molek ülen wie z.B. Naphthalin, Perylen und Pyren aus ethanolischer Lösung ermöglichten. Hierbei wurde ein Einfluss des anionischen Polyelektrolyten und der Ringgrösse der Cyclodextrinmolek üle auf die Trennleistung gefunden. Im zweiten Teil der Arbeit wurden erstmals Membranen untersucht, die unter Verwendung von Mischungen aus einem starken und einem schwachen anionischen Polyelektrolyten hergestellt wurden. Hierzu wurden Poly(styrolsulfonat) (PSS) und Poly(acrylsäure) (PAA) in verschiedenen Verhältnissen verwendet. Unter Dialysebedingungen konnte eine deutliche Verbesserung des ionenselektiven Verhaltens im Vergleich zu Membranen, die aus reinen Komponenten hergestellt wurden, erreicht werden. Durch die Variation der Zusammensetzung, des pH-Werts und des Salzgehalts der