Katalysatorimmobilisierung mittels Elektrospinnen von Polymeren
Die Arbeitsgruppe Studer untersucht derzeit mittels Elektrospinnen gewonnene Styrolfibern zur Immobilisierung von Katalysatoren. Der Durchmesser dieser Fibern liegt durchschnittlich bei unter 1 μm, woraus eine sehr große Oberfläche durch das Elektrospinnen generiert wird. Um die Katalysator/Fiber-Hybride zu stabilisieren, werden die entsprechenden Systeme mit Filmen aus Poly-para-Xylol überzogen (PPX-Layer). Diese Fibern können dann als rezyklierbare Katalysatoren in verschiedenen Reaktionen eingesetzt werden. Diese Arbeiten werden in Zusammenarbeit mit Prof. Wendorff an der Universität Marburg durchgeführt. Sc(OTf)3 bspw. wurde über diesen Ansatz erfolgreich immobilisiert. Desweiteren besitzt das Sc(OTf)3 in den Polymerfibern hohe Aktivität und die beladenen Fibern konnten bis zu fünfmal ohne Aktivitätsverlust zur Katalyse herangezogen werden.
Die untere Abbildung zeigt elektroversponnene Polystyrolfibern mit immobilisiertem Scandium(III)triflat (links: Lichtmikroskop - rechts: SEM-Aufnahme). Auf der rechten Aufnahme ist die innere Polystyrolfiber (Durchmesser ~ 800 nm) unnd die 200 nm dicke Schicht aus Poly-para-Xylol zu sehen. Die Schicht aus Poly-para-Xylol erhöht die physikalische Stabilität des Katalysators. Vor kurzem haben wir diese Technik ebenfalls für die Immobilisierung von Organocatalysatoren genutzt. So wurde bspw. ein Polystyrol-Hydroxyprolin-Konjugat erfolgreich in Polystyrolnanofibern immobilisiert .
Publikationen zu diesem und angrenzenden Themen: Nr. 66, 68 und 86.
