Die Strukturbildung an der Grenzfläche zwischen wässrigen Salzlösungen und organischen Lösungsmitteln

Abstract

Grenzflächen spielen eine wichtige Rolle bei der Bildung von Biomaterialien in Organismen, z. B. bei der Skelettbildung oder bei der Bildung von Magnetfeld-Rezeptoren, und haben so Einfluss auf Systeme und Prozesse des täglichen Lebens. Um die Abläufe während dieser Strukturbildungsprozesse zu verstehen, wurden viele Studien an der Flüssig- Gas-Grenzfläche durchgeführt. Dieses System entspricht jedoch nicht dem natürlichen Grenzflächensystem. Im Rahmen dieser Dissertation wurde die Strukturbildung an der Flüssig-Flüssig-Grenzfläche, die eher dem natürlichen System entspricht, mit Synchrotronstrahlung untersucht. Messmethoden waren dabei die Röntgenreflektivität und die Röntgendiffraktion. Das Probensystem bestand aus verschiedenen Metallsalzlösungen unter einer Toluolschicht, in der Fettsäuren mit verschiedenen Kettenlängen gelöst waren. Die meisten Metallsalze bildeten Metallseifen mit den im Toluol gelösten Fettsäuren. Die Metallseifen bildeten sich direkt an der Grenzfläche und lagerten sich in einer dünnen Schicht an. Eine Ausnahme stellte Calcium dar. Zwar bildeten sich auch hier Metallseifen, allerdings formten sich hier 50 nm große Kristallite, die sich in einer hoch orientierten Schicht an der Grenzfläche anlagerten. Zudem setzte nach mehreren Tagen eine biomimetische Mineralisation ein.