Niedner, Lucas

► Forschungsgebiet

Synthese kationisch-anionischer und amphiphiler Janus-Metalloxid Nanopartikel für die Beschichtung im Layer-by-Layer Verfahren und zur Stabilisierung von Emulsionen

Der 1989 von Casagrande eingeführte Begriff des Janus-Partikels bezeichnet in Anlehnung an den römischen Gott Janus, Gott der Dualität und der zwei Gesichter, Partikel, die auf gegenüberliegenden Hemisphären unterschiedliche optische, magnetische oder chemische Eigenschaften ausweisen. Hieraus ergeben sich potentielle Anwendungsmöglichkeiten in Bereichen der Display-Technik, der Biomedizin, der Katalyse oder der Textilindustrie. Durch die hohe Grenzflächenaktivität und ihre Neigung zur Selbstanordnung eignen sich Janus-Partikel besonders zur Beschichtung verschiedener Substrate und zur Stabilisierung von Emulsionen.

Im Rahmen der Forschungsarbeit werden (Übergangs-)Metalloxid Nanopartikel mit verschiedenen organischen Kupplungsreagenzien funktionalisiert. Für eine stabile kovalente Anbindung werden hierzu eigens synthetisierte Phosphonsäuren verwendet, die entweder eine kationische, anionische oder hydrophobe funktionelle Gruppe tragen. Die anisotrope Funktionalisierung erfolgt in sogenannten Pickering-Emulsionen bei denen sich die Partikel an die Grenzfläche der beiden nicht mischbaren Phasen legen. Die kationisch-anionischen Janus-Partikel können nun über einen Layer-by-Layer Prozess auf Substrate aufgebracht und die entstehenden Schichten spektroskopisch untersucht werden. Die amphiphilen Partikel werden zur Stabilisierung von Emulsionen verwendet. In systematischen Studien werden die anisotropen Janus-Partikel dann mit isotrop funktionalisierten Analoga verglichen.