Polymerisation aus der Sicht einzelner Moleküle
Verfolgung der radikalischen Polymerisation durch Einzelmolekülspektroskopie fluoreszierender Sonden
Kunststoffe gewinnen immer mehr an Bedeutung und sind aus unserem heutigen Leben nicht mehr wegzudenken. Entsprechend interessiert ist die Wissenschaft an der Aufklärung der Details von Polymerisationsprozessen, in deren Verlauf aus einzelnen molekularen Bausteinen lange Polymerketten oder dreidimensionale Netzwerke entstehen. Einem belgisch-deutschen Team von der Universität Leuven und dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz ist es nun gelungen, Polymerisationen aus der Sicht einzelner Moleküle zu verfolgen. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, wandten Johan Hofkens und sein Team die Methoden Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie und Weitfeldmikroskopie an, um fluoreszierende Sondenmoleküle während des gesamten Verlaufs der radikalischen Polymerisation von Styrol zu beobachten.
Bisher angewandte Methoden gewähren zwar interessante Einblicke in die Reaktionswege bei Polymerisationen, die meisten sind jedoch nicht geeignet, den gesamten Reaktionsverlauf widerzuspiegeln. Zudem ergeben sie lediglich ein über die Gesamtheit der Moleküle gemitteltes Bild. Während der Polymerisation auftretende Ungleichmäßigkeiten lassen sich auf molekularer Ebene nicht erfassen. Solche Heterogenitäten haben jedoch einen ganz erheblichen Einfluss auf die Eigenschaften des fertigen Kunststoffs. Die Kenntnis derartiger Details kann helfen, Polymerisationsprozesse leichter zu kontrollieren und die Produkteigenschaften zu verbessern.
Die Einzelmolekülspektroskopie mittelt Unterschiede zwischen verschiedenen Molekülen nicht heraus, sondern zeichnet diese Heterogenitäten auf. Die Forscher verfolgten die Polymerisation mit fluoreszierenden Farbstoffsonden. Im Verlaufe der Reaktion, bei der aus einer Monomerlösung eine immer dichter werdende Polymermatrix entsteht, nimmt die Bewegungsfreiheit der Sondenmoleküle ab. Mittels Fluoreszenzkorrelationsspektroskopie lässt sich die Zeit messen, in der sich einzelne Sondenmoleküle innerhalb eines winzigen, definierten Volumens aufhalten. So lassen sich schnelle Molekülbewegungen in der noch wenig abreagierten Lösung registrieren. Die Weitfeldmikroskopie bildet die Position der fluoreszierenden Sonden direkt ab und eignet sich zur Verfolgung von langsamen und immobilisierten Molekülen. Beide Methoden ergänzen sich und ergeben zusammen ein Bild der Translationsbewegungen über den gesamten Polymerisationsverlauf. Zusätzliche Informationen liefern Sondenmoleküle, die in das wachsende Polymer mit eingebaut werden.
Originalveröffentlichung: Johan Hofkens et al.; "Verfolgung der radikalischen Polymerisation mit Einzelmolekülspektroskopie"; Angewandte Chemie 2007.
Meistgelesene News
Organisationen
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Diese Produkte könnten Sie interessieren

EasyViewer™ - iCVision - Image2Chord von Mettler-Toledo
Präzise Partikelgrößenanalyse mit Echtzeit-Daten
Steigern Sie Ihre Effizienz durch exzellente Bildqualität und Autofokus

MiniLab AR / AP von SEAL Analytical
Roboter-gestützte Analyse für pH, Leitfähigkeit, BSB
Reduzieren Sie Ihren Arbeitsaufwand und steigern Sie die Zuverlässigkeit im Labor

Crystalline PV/RR von Technobis
Crystalline - Multireaktorsystem für Prozesskristallisation und Formulierungsentwicklung
Greifen Sie auf Kristallisations- und Formulierungsinformationen im ml-Maßstab zu

Holen Sie sich die Chemie-Branche in Ihren Posteingang
Mit dem Absenden des Formulars willigen Sie ein, dass Ihnen die LUMITOS AG den oder die oben ausgewählten Newsletter per E-Mail zusendet. Ihre Daten werden nicht an Dritte weitergegeben. Die Speicherung und Verarbeitung Ihrer Daten durch die LUMITOS AG erfolgt auf Basis unserer Datenschutzerklärung. LUMITOS darf Sie zum Zwecke der Werbung oder der Markt- und Meinungsforschung per E-Mail kontaktieren. Ihre Einwilligung können Sie jederzeit ohne Angabe von Gründen gegenüber der LUMITOS AG, Ernst-Augustin-Str. 2, 12489 Berlin oder per E-Mail unter widerruf@lumitos.com mit Wirkung für die Zukunft widerrufen. Zudem ist in jeder E-Mail ein Link zur Abbestellung des entsprechenden Newsletters enthalten.
Meistgelesene News
Weitere News von unseren anderen Portalen
Verwandte Inhalte finden Sie in den Themenwelten
Themenwelt Sensortechnik
Die Sensortechnik hat die chemische Industrie revolutioniert, indem sie präzise, zeitnahe und zuverlässige Datenbereitstellung in einer Vielzahl von Prozessen ermöglicht. Vom Überwachen kritischer Parameter in Produktionslinien bis hin zur Früherkennung potenzieller Störungen oder Gefahren – Sensoren sind die stillen Wächter, die Qualität, Effizienz und Sicherheit gewährleisten.

Themenwelt Sensortechnik
Die Sensortechnik hat die chemische Industrie revolutioniert, indem sie präzise, zeitnahe und zuverlässige Datenbereitstellung in einer Vielzahl von Prozessen ermöglicht. Vom Überwachen kritischer Parameter in Produktionslinien bis hin zur Früherkennung potenzieller Störungen oder Gefahren – Sensoren sind die stillen Wächter, die Qualität, Effizienz und Sicherheit gewährleisten.
Zuletzt betrachtete Inhalte

„Molekularer Schraubstock“ ermöglicht neue chemische Reaktionen - Veröffentlichung zeigt bislang unbekannte Möglichkeiten der Mechanosynthese auf

Bahnbrechendes plasmakatalytisches Verfahren zur Hydrierung von CO2 zu Methanol unter Umgebungsbedingungen
Seiliger-Kreisprozess
Minderwertige Bio-Lebensmittel durch Bildanalyse erkennen - Absolventinnen der Universität Kassel gründen Unternehmen
Chemiebranche setzt auf TTIP - Chance oder Risiko?

Zellkulturen auf dem Prüfstand - Wie gut sind Zellkulturen, wenn man damit die von Chemikalien ausgehenden Gesundheitsrisiken überprüfen will?
Enantiomerenüberschuss
Kunststoffe: Verpackungsmaterial der Zukunft - In der US-Verpackungsindustrie ist Kunststoff das wichtigste Material.
Risiko auf einen Blick - Das neue BfR-Risikoprofil fasst die Ergebnisse wissenschaftlicher Risikobewertungen grafisch zusammen

Geburt von Quasiteilchen in Echtzeit
Mendelevium
