Herstellung und Charakterisierung pfropfpolymerisierter Anionenaustauscher für die Ionenaustauschchromatographie

Polystyrol/Divinylbenzol-Copolymere wurden durch die Anwendung einer radikalischen Pfropfpolymerisation zu Anionenaustauschern mit unterschiedlichen Eigenschaften funktionalisiert. Durch Untersuchungen zum Polymerisationsverhalten verschiedener kationischer Styrolderivate, die als Austauschergruppen fungieren, konnte gezeigt werden, dass die Austauschkapazität maßgeblich von der Polarität der funktionellen Gruppen abhängt. DesWeiteren wurden relevante Funktionalisierungsparameter wie Lösungsmittel, Trägermaterial, und Initiator variiert und deren Einfluss auf die Eigenschaften der Anionenaustauscher untersucht. Dabei zeigte sich, dass die Funktionalisierungsmethode mit der Homopolymerisation der funktionellen Gruppen und der eigentlichen Pfropfpolymerisation zwei miteinander konkurrierende Reaktionen beinhaltet. Auf Basis des so ermittelten Funktionsprinzips wurde eine Verfahrensoptimierung entwickelt, die durch das gezielte Zudosieren des Initiators sowohl zu einer gesteigerten Umsatzrate als auch zu verbesserten Eigenschaften der Anionenaustauscher führte. Mit der Synthese einer neuen funktionellen Gruppe und der Funktionalisierung von PS/DVB-Trägern mit diesem Styrolderivat gelang die Entwicklung von Alternativen zu kommerziellen Säulen, die zur Separation anorganischer Anionen dienen. Ferner wurde durch die Funktionalisierung von PS/DVB-Harzen mit einem vergleichsweise unpolaren kationischen Styrolderivat ein Anionenaustauscher generiert, der sowohl in der Elementspeziesanalytik als auch in der Analytik von Kohlenhydraten Anwendung finden kann