Diffusion in Hydrogelen

水凝胶中的扩散

• 批准号: 28464912
• 负责人: Professorin Dr. Gabriele Sadowski
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Thermodynamik (TH)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/28464912?language=en
• 关键词: Diffusion; Hydrogelen

Hydrogele haben die besondere Fähigkeit, andere Stoffe (z.B. medizinische Wirkstoffe, Farbstoffe, Biokatalysatoren) unter Quellung aufnehmen und kontrolliert wieder abgeben zu können. Die Geschwindigkeit und Art der Aufnahme bzw. Abgabe, d.h. die Diffusion des entsprechenden Stoffes im Gel, können dabei durch die Eigenschaften des Gels selbst sowie durch externe Parameter, wie z.B. Temperatur oder pH-Wert oder auch Konzentration einer weiteren Komponente, gezielt beeinflusst werden. Ausgehend hiervon ist eine Vielzahl von innovativen Anwendungen von Hydrogelen denkbar. So können Hydrogele eingesetzt werden, um z.B. medizinische Wirkstoffe kontrolliert und auf konstantem Niveau freizusetzen (controlled-release). Eine andere Anwendung ist die Immobilisierung von Katalysatoren (z.B. von Enzymen) im Hydrogel, die es gestattet, in der Gelmatrix Reaktionen durchzuführen. Die bei der chemischen Umsetzungsreaktion entstehenden (oft organischen) Produkte können anschließend aus dem Hydrogel diffundieren. Dadurch ist es möglich, Reaktionen auch in für Biokatalysatoren eigentlich ungünstigen chemischen Reaktionsmedien durchzuführen. Für die genannten Anwendungen ist die Kenntnis der Diffusions- und Quellungsvorgänge im Gel eine zwingende Voraussetzung zur Auswahl eines geeigneten Hydrogelsystems. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es daher, die Sorption und Diffusion in Hydrogelen zu untersuchen. Dazu sollen Konzentrationsprofile diffundierender Stoffe in Hydrogelen sowie die Quellung der Gele mit Hilfe der konfokalen Ramanspektroskopie gemessen werden. Hierzu sollen eine bestehende Apparatur modifiziert und geeignete Kalibriertechniken erarbeitet werden. Die gemessenen Profile werden durch einen Maxwell-Stefan - Ansatz modelliert. Das chemische Potential der diffundierenden Komponenten wird hierbei durch eine Zustandsgleichung beschrieben, die die explizite Berücksichtigung von Wasserstoffbrückenbindungen und Polymereigenschaften im Gel gestattet. In einem nachfolgenden Schritt sollen die Arbeiten auf komplexere Systeme mit strukturierten Hydrogelen erweitert werden.

Hydrogele haben die besondere Fähigkeit，andere Stoffe（z.B. medizinische Wirkstoffe，Farbstoffe，Biokatalysatoren）unter Quellung aufnehmen und kontrolliert wieder abgeben zu können.建筑的历史和艺术。阿布加贝山凝胶中的内扩散系数，可以通过凝胶的本征值和外部参数来确定，如z.B.温度或pH值或浓度也会对其他组分产生影响，韦尔登。Ausgehire hiervon是一种创新的水凝胶产品。所以水凝胶是一种韦尔登，一种z.B. medizinische Wirkstoffe kontrolliert und auf konstantem Niveau freizusetzen（控释）。Eine andere Anwendung is die Immobilisierung von Katalysatoren（z.B.在凝胶基质反应中，酶在水凝胶中的作用。化学反应后的产物（通常是有机的）由水凝胶扩散而成。数据分析师很聪明，Reaktionen auch in für Biokatalysatoren eigentlich ungünstigen chemischen Reaktionmedien durchzuführen. Für die genannten Anwendungen ist die Kenntnis der Diffusions- und Quellungsvorgänge im Gel eine zwinguiste Voraussetzung zur Auswahl eines geigneten Hydrogelsystems.这些研究项目是很大的，水凝胶中的吸附和扩散。因此，在水凝胶中，必须解决与拉曼光谱韦尔登的凝胶体的扩散问题。Hierzu sollen eine bestehende Apparatur modifiziert and geeignete Kalibriertechniken erarbeitet韦尔登.通过一个麦克斯韦-斯特凡-安纳伯格模型绘制出韦尔登的轮廓。通过一个简单的步骤，可以确定不同组分的化学势，从而明确了水溶性聚合物与凝胶的结合。在一个复杂的水凝胶结构系统中，工人可以韦尔登。