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„Chemical-Force Mikroskopie“ zur Charakterisierung funktionalisierter nachwachsender Rohstoffe

Projektleitung
Konnerth Johannes, Projektleiter/in
Laufzeit:
01.10.2017-30.09.2020
Programm:
NÖ Science Call - Dissertationen
Art der Forschung
Grundlagenforschung
Projektpartner
ETH Zürich, Institut für Baustoffe, Wood Material Science, Stefano-Franscini-Platz 3, 8093 Zuerich, Österreich.
Kontaktperson: Prof. Ingo Burgert;
Funktion des Projektpartners: Partner
Mitarbeiter/innen
Gusenbauer Claudia, Projektmitarbeiter/in
Beteiligte BOKU-Organisationseinheiten
Institut für Holztechnologie und Nachwachsende Rohstoffe
Gefördert durch
NÖ Forschungs- und Bildungsges.m.b.H. (NFB), Neue Herrengasse 10, 3. Stock, 3100 St. Pölten, Österreich
Abstract
Durch die Nutzung von geeigneten Funktionalisierungsansätzen mithilfe moderner nanotechnologischer Prozesse kann Holz in seinen vielfältig verfügbaren Ausführungsformen an poröser und anisotroper Struktur mit völlig neuen Eigenschaftsprofilen versehen werden. Durch eine neuartige Strategie funktionelle Polymerketten kovalent in die Holzzellwandstruktur bzw. an die inneren Zelloberflächen auf zu polymerisieren, werden holzbasierte Materialien mit einem bisher unerreichten Eigenschaftsprofil erzeugt.
Um die Positionierung, die Verteilung und die Funktion der so eingebrachten funktionellen Polymere kontrollieren und designen zu können ist ein deutlich tieferes Materialverständnis sowohl des Ausgangsmaterials als auch des funktionalisierten Materials erforderlich, als dies bislang in der Forschung notwendig erschien. Um den Modifizierungsprozess entsprechend unterstützen zu können, sind daher geeignete Charakterisierungstechniken für die Ansprüche am Substrat Holz heranzuziehen, die bisher in der Holzforschung kaum zum Einsatz kamen. Chemical-Force Mikroskopie (CFM) ist hier die Schlüsselmethode, die sowohl in der Lage ist die Funktionalität der in die Holzstruktur eingebrachten chemisch-funktionellen Gruppen als auch deren Verteilung in der notwendig hohen Ortsauflösung zu bestimmen. CFM ist eine sehr flexible Rasterkraftmikroskopie basierte Methode, die sowohl in gasförmigen als auch flüssigen Umgebungsbedingungen arbeiten kann und für die auch die kleinsten Zellwandmerkmale zugänglich sind.
Die Charakterisierung der eingebrachten Funktionalitäten und die Rückmeldung zu den erzielten Eigenschaftsprofilen sollen im Rahmen des beantragten Dissertationsprojektes durchgeführt werden.
Schlagworte
Oberflächenphysik; Polymerphysik; Oberflächenchemie; Wassergüte; Holzforschung; Nanoanalytik; Holzwirtschaft;
Funktionalisierung; Holz; Oberflächeneigenschaften; Rasterkraftmikroskopie;
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