Polyelectrolyte adsorption, two-dimensional phases

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Polyelektrolyte werden an entgegengesetzt geladene Lipid-Monoschichten an der Wasser/Luft-Grenzfläche adsorbiert. Mit Röntgenflektion wird die Dicke und Belegungsdichte der Adsorptionsschicht bestimmt. Mit Röntgendiffraktion unter streifendem Einfall (Synchrotronstrahlung in HASYLAB, Hamburg) wird die zweidimensionale lamellare Phase sowie die Phasen der kondensierten Alklylketten vermessen. Die Bedingungen für die zwei-dimensionale lamellare Phase werden bestimmt (d.i. Oberflächenladung und Phase der Monoschicht, Polyelektrolyt- und Ionenkonzentration in der Subphase, Art von Polyelektrolyt und Lipid). Die Koexistenz verschiedener Lipid- und Polyelektrolytphasen wird auf μm-Skala mit Brewster-Winkel-Mikroskopie untersucht, und auf der nm-Skala mit AFM, letzteres nach Transfer des Systems auf feste Träger. Mit AFM wird vor allem auch die laterale Ausdehnung der 2-dimensionalen lamellaren Phase bestimmt, sowie mit einer kolloidalen Probe als Spitze die lateral gemittelte Netto-Oberflächenladung des System. Isothermen dienen zur Charakterisierung der Thermodynamik der Adsorption sowie der Lipid-Phasen, und die Verschiebungen des lateralen Drucks werden mit Monte Carlo Rechnungen simuliert (Kooperation mit PD Dr. Burkhard Dünweg, MPI für Polymerforschung, Mainz).