Funktionalisierung und Optimierung von Anti-Haft-Beschichtungen auf Organosilan-Basis
Research output: Thesis › Master's Thesis
Standard
2021.
Research output: Thesis › Master's Thesis
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TY - THES
T1 - Funktionalisierung und Optimierung von Anti-Haft-Beschichtungen auf Organosilan-Basis
AU - Müller, Matthias
N1 - gesperrt bis 27-05-2023
PY - 2021
Y1 - 2021
N2 - Die vorliegende Masterarbeit beschäftig sich mit der Erhöhung der Schichtdicke einer anti-adhäsiven Beschichtung auf Basis von Organosilanen, sowie mit dem Einbau eines Marker-Moleküls in diese Beschichtung. Die Basis-Beschichtung wurde bereits im Rahmen von Vorarbeiten am Lehrstuhl für Chemie der Kunststoffe der Montanuniversität Leoben, entwickelt. Hinsichtlich der Schichtdickenerhöhung wurden sechs Einflussparameter definiert, die mittels statistischer Versuchsplanung (design of experiments - DOE) gezielt variiert wurden. Die Organosilanbeschichtung wurde dabei jeweils nasschemisch auf Silizium-Wafer aufgetragen und die Schichtdicke mittels spektroskopischer Ellipsometrie gemessen. Dabei konnte bestimmt werden, welche Parameter des Beschichtungsprozesses am meisten Einfluss auf die Schichtdicke haben, und welche Parameter sich untereinander am meisten beeinflussen. Die Schichtdicken der im DOE präparierten Proben befanden sich im Bereich 10 – 20 nm. Für den chemisch kovalenten Einbau eines Marker-Moleküls in die Beschichtung wurde ein funktionelles Organosilan synthetisiert, dessen Struktur mittels NMR– sowie Infrarotspektroskopie charakterisiert wurde. Mit diesem Organosilan konnte zunächst eine detektierbare Schicht ohne anti-adhäsive Eigenschaften aufgetragen werden. In weiterer Folge konnte auch eine detektierbare Beschichtung mit anti-adhäsiven Eigenschaften generiert werden. Der Nachweis der funktionellen Moleküle wurde mit Hilfe physikalisch-chemischer Methoden durchgeführt. Zusätzlich wurde die Kinetik der Hydrolysereaktion der drei Organosilane, die in dieser Arbeit eingesetzt wurden, mittels NMR-Spektroskopie untersucht. Hierbei konnten signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Organosilanen belegt werden.
AB - Die vorliegende Masterarbeit beschäftig sich mit der Erhöhung der Schichtdicke einer anti-adhäsiven Beschichtung auf Basis von Organosilanen, sowie mit dem Einbau eines Marker-Moleküls in diese Beschichtung. Die Basis-Beschichtung wurde bereits im Rahmen von Vorarbeiten am Lehrstuhl für Chemie der Kunststoffe der Montanuniversität Leoben, entwickelt. Hinsichtlich der Schichtdickenerhöhung wurden sechs Einflussparameter definiert, die mittels statistischer Versuchsplanung (design of experiments - DOE) gezielt variiert wurden. Die Organosilanbeschichtung wurde dabei jeweils nasschemisch auf Silizium-Wafer aufgetragen und die Schichtdicke mittels spektroskopischer Ellipsometrie gemessen. Dabei konnte bestimmt werden, welche Parameter des Beschichtungsprozesses am meisten Einfluss auf die Schichtdicke haben, und welche Parameter sich untereinander am meisten beeinflussen. Die Schichtdicken der im DOE präparierten Proben befanden sich im Bereich 10 – 20 nm. Für den chemisch kovalenten Einbau eines Marker-Moleküls in die Beschichtung wurde ein funktionelles Organosilan synthetisiert, dessen Struktur mittels NMR– sowie Infrarotspektroskopie charakterisiert wurde. Mit diesem Organosilan konnte zunächst eine detektierbare Schicht ohne anti-adhäsive Eigenschaften aufgetragen werden. In weiterer Folge konnte auch eine detektierbare Beschichtung mit anti-adhäsiven Eigenschaften generiert werden. Der Nachweis der funktionellen Moleküle wurde mit Hilfe physikalisch-chemischer Methoden durchgeführt. Zusätzlich wurde die Kinetik der Hydrolysereaktion der drei Organosilane, die in dieser Arbeit eingesetzt wurden, mittels NMR-Spektroskopie untersucht. Hierbei konnten signifikante Unterschiede zwischen den einzelnen Organosilanen belegt werden.
KW - Anti-adhesive layer
KW - Functionalization
KW - Layer thickness
KW - Organosilane
KW - Visualization
KW - Design-of-experiments
KW - Marker molecule
KW - Anti-Haft-Schicht
KW - Funktionalisierung
KW - Schichtdicke
KW - Organosilan
KW - Sichtbarmachung
KW - Design-of-Experiments
KW - Marker-Molekül
M3 - Masterarbeit
ER -