Optimierung der Trenneigenschaften organischer Polymermonolithen für die Flüssigchromatographie durch quantitative Analyse ihrer Morphologie-Transport-Beziehungen

• Antragsteller: Professor Dr. Ulrich Tallarek
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2008 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 59348150

Dieser Antrag befasst sich mit der gezielten Synthese organischer Polymermonolithen und dreidimensionalen Rekonstruktion ihrer Morphologie (Geometrie und Topologie) basierend auf transmissionselektronenmikroskopischen Untersuchungen an Ultradünnschnitten zu diesem Zwecke eingebetteter Monolithen, sowie dreidimensionaler Simulation des Strömungsfeldes direkt auf der Makroporenebene in den rekonstruierten Monolithstrukturen und komplementären chromatographischen Charakterisierung des Stofftransports. Die aufwändige dreidimensionale Strukturanalyse und numerische Simulation der Hydrodynamik direkt in den rekonstruierten Monolithen verleihen der makroskopischen chromatographischen Analyse von Trenneffizienz und Permeabilität erst eine entscheidende Aussagekraft und der Synthese richtungsweisenden Charakter. Das synergistische Wechselspiel von methodischen Ansätzen und gewonnenen Erkenntnissen stellt einen einzigartigen, klar strukturierten Weg zu systematisch aufbauendem Verständnis der zentralen Morphologie-Transport-Beziehungen für diese Monolithen dar. Die Korrelationen zu Morphologie-bedingter hydraulischer Permeabilität, hydrodynamischer Dispersion und Adsorptionskapazität fungieren als Basis für eine verbesserte Auslegung dieser monolithischen Adsorbentien für hochauflösende flüssigchromatographische Stofftrennungen, welche in diesem Antrag anhand von Testsubstanzen und Realapplikationen validiert wird.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen