title: Preparation of graft-polymerized ion-exchangers and investigation of the reaction mechanism
title: Herstellung pfropfpolymerisierter Ionenaustauscher mit Aufklärung des Reaktionsmechanismus
Creators: name: Kaltz, Achim
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2017
Subjects: ion chromatography
Chemistry and allied sciences
Chemie
Mechanismus, Selektivität
Kettenlänge
grafting
Pfropfcopolymerisation , Anionenaustauscher
Synthese, Anionenaus-tauscher
Selektivität
graft-polymerization
synthesis, anion ex-changers
mechanism, selectivity
Pfropfpolymerisation
Ionenchromatographie
Ionenchromatographie , Ionenaustauschchromatographie
chain-length

description: In dieser Arbeit wurde eine
      reproduzierbare Methode zur Herstellung von
      Anionenaustauschern auf Basis von
      Polystyrol/Divinylbenzol-Copolymeren entwickelt und diese
      eingehend untersucht. Die Methode beruht auf der
      radikalischen Pfropfpolymerisation ionischer Styrolderivate
      mithilfe eines Radikalstarters an den vinylischen
      Doppelbindungen des Grundmaterials. Diese Untersuchungen
      hatten das Ziel Zusammenhänge zwischen chemischer Struktur
      und den Eigenschaften der Anionenaustauscher zu
      identifizieren und diese mithilfe der Methode zu steuern. Es
      konnte identifiziert werden, dass die radikalische
      Pfropfpolymerisation sowohl in freier Lösung als auch auf der
      Oberfläche des Polymer initiiert werden kann und dass sowohl
      Radikalstarter als auch das verwendete organische
      Lösungsmittel den Ort der Initiierung beeinflussen. Es gelang
      außerdem den Einfluss verschiedener Reaktionsparameter auf
      die Selektivität und die Trenneffizienz, sowie die chemische
      Struktur der Anionenaustauscher zu identifizieren. Dabei
      konnte gezeigt werden, dass auf der Polymeroberfläche nur
      sehr kurze Ketten an Austauschergruppen generiert werden und
      die Kettenlänge in diesem Bereich keinen Einfluss auf die
      Selektivität besitzt. Weitere Untersuchungen der Austauscher
      konnten stattdessen Hinweise darauf liefern, dass die zur
      Pfropfpolymerisation parallel ablaufende Oxidation des
      Grundpolymers durch den Radikalstarter die Selektivität der
      Austauschermaterialien bestimmt.
description: A stable method to prepare anion
      exchangers based on polystyrene/divinylbenzene-copolymers was
      developed and further investigated. For the functionalization
      ionic styrene-derivatives were grafted onto the surface of
      the copolymer using its vinylic double bonds. Connections
      between the chemical structure and the ion exchanger
      properties were to be identified to possibly control the
      exchanger properties by using this method. It was pos-sible
      to identify whether the graft-polymerization was initialized
      on the polymer-surface or in the bulk solution. This could be
      influenced by using different organic solvents or different
      radical initiators. Additionally the influence of different
      method parameters on the selectivity and performance, as well
      as on the chemical structure of the anion exchangers was
      identified. It could be shown that only very short chains of
      anion exchanger groups were grafted onto the polymer and that
      the chain length did not influence the selectivity for the
      observed chain lengths. Further analysis of the polymer
      hinted that instead of the graft-polymerization process the
      oxidation of the polymer by the radical initiator was a key
      to selectivity control.