Details

Autor(en) / Beteiligte

• Ar, Gönül
• Schmidt, Claudia
• Kitzerow, Heinz-Siegfried

Titel

Lyotrope Flüssigkristalle unter Scherung : Untersuchungen mit Hilfe von Rheologie und NMR-Spektroskopie = Lyotropic liquid crystals under shear: investigation using rheology and NMR spectroscopy [Elektronische Ressource]

Erscheinungsjahr

2011

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• Hochschulschriften Visual Library - Scan2Web Hochschulschriften UB Paderborn (s2w-hsspadubpb)
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Beschreibungen/Notizen

• Tag der Verteidigung: 26.05.2011
• Paderborn, Univ., Diss., 2011
• Open Access
• ger: Das Hauptziel war die Erforschung der scherinduzierten Orientierung von hexagonalen (H1) und lamellaren lyotrop-flüssigkristallinen Phasen. Für die Untersuchung der H1-Phase wurden zwei Systeme, das binäre System C12E6/D2O und das quaternäre System SDS/D2O/Pentanol/Öl (gequollene H1-Phase) benutzt. Als Beispiel für lamellare Phasen wurde das ternäre System Lecithin/DDAB/D2O verwendet. Die Struktur und Ordnung dieser Systeme wurden mittels Röntgenkleinwinkelstreuung, Polarisationsmikroskopie, Rheologie und Rheo-2H-NMR-Spektroskopie untersucht. Scherinduzierte Strukturänderungen der hexagonalen Phase, die durch Vorscherung der Proben erzeugt wurden, wurden mit Hilfe von dynamischen Experimenten (Oszillationstest) zur Bestimmung von Speicher-(G') und Verlustmodul (G") untersucht. Alle Proben zeigten ein gelähnliches Verhalten mit nahezu frequenzunabhängigem Verlauf von G' und G", und der Speichermodul war immer größer als der Verlustmodul.Das mit Öl gequollene System SDS/Pentanol/D2O/Öl wurde mit Silbernanopartikeln dotiert. Die hexagonale Phase bleibt auch im dotierten System erhalten, wie durch die Polarisationsmikroskopie gezeigt wurde. Sowohl das gequollene als auch das dotierte System weisen dieselbe Orientierung der Zylinder in Fließrichtung auf.Das untersuchte lamellare System, Lecithin/DDAB/D2O, weist zwei unterschiedliche lamellare Phasen, eine verdünnte und eine konzentrierte, auf. Mikroskopische Untersuchungen zeigen, dass in beiden Phasen unter Scherung multilamellare Vesikel entstehen. Während die Vesikel im Fall der verdünnten lamellaren Phase durch die NMR-Spektren bestätigt werden können, ist dies für die konzentrierte lamellare Phase nicht möglich.
• eng: The main objective was to study the shear-induced orientation of hexagonal (H1) and lamellar lyotropic liquid-crystal phases. For the investigation of the H1 phase two systems, the binary system C12E6/D2O and the quaternary system SDS/D2O/pentanol/oil (swollen H1 phase), were used. As an example for the lamellar phase, the ternary system lecithin/DDAB/D2O was used. Structure and order of these systems were studied by means of small-angle X-ray scattering, polarizing microscopy, rheology, and rheo-2H NMR spectroscopy.The shear-induced structural changes of the hexagonal phase caused by pre-shearing of the sample were investigated using dynamic experiments (oscillation test) to determine the storage (G') and the loss modulus (G"). All samples showed a gel-like behavior with nearly frequency independent behavior of G' and G" and the storage modulus was always larger than the loss modulus.The oil-swollen sytem SDS/pentanol/D2O/oil was doped with silver nanoparticles. The hexagonal phase is maintained in the doped system, as demonstrated by polarizing microscopy. Both the swollen and the doped system show the same orientation of the cylinders in the flow direction.The investigated lamellar system, lecithin/DDAB/D2O, has two different lamellar phases: a dilute and a concentrated one. Microscopic studies show that in both phases multilamellar vesicles are formed under shear. While the vesicles can be confirmed by the NMR spectra in the case of the dilute lamellar phase, this is not possible for the concentrated lamellar phase.