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9 Cobaltkolloide als magnetische Nanopartikel
50°C
80 - 90°C
2 Co2(CO)8 Co4(CO)12 4 Co + 12 CO
- 4 CO
Diese thermische Zersetzung machte man sich zur Darstellung von
Cobaltkolloiden in organischen Lösungsmitteln sowohl in Gegenwart von linearen
Homo-, Di- und Triblockcopolymeren [130, 131] als auch in PS-b-P4VP-
Blockcopolymermizellen [132] zunutze. Als lineare Polymere wurden solche mit
unpolarem Rückgrat und polaren Seitengruppen, die zwischen 100 – 200 Rückgrat-
C-Atome entfernt sein sollten, verwendet. Das Polymer stabilisiert die Kolloide, indem
es einen dicken Film um diese bildet, der sie separiert. Die Blockcopolymermizellen
auf der anderen Seite bilden den molekularen Reaktionsraum für die Synthese der
Kolloide und schützen sie gleichzeitig vor Aggregation.
µ-Gele, die im Kugelinnern Allyl- und Vinylfunktionalitäten tragen, wurden
verwendet, um mit den π-Bindungen sowohl Co 2(CO) 8 als auch die entstehenden
Cobaltkolloide zu komplexieren und in den Kugeln zu fixieren [172, 173]. Dies ist
insbesondere von Bedeutung, da Co2(CO) 8 in organischen Lösungsmitteln gut löslich
ist [173] und sich damit während der Thermolyse sowohl innerhalb als auch
außerhalb der µ-Gelteilchen in Lösung befindet. Damit können Keimbildung und
Partikelwachstum in den µ-Gelen und im Lösungsmittel gleichermaßen stattfinden.
Die Synthese der Cobaltkolloide wurde in Hohl- (AHK, VHK) und Vollkugeln (AVK,
VVK) untersucht, da auch die Topologie der verwendeten µ-Gele einen Einfluß auf
den Ort der Entstehung sowie Größe und Anzahl der Partikel haben könnte. Um die
komplexierende und fixierende Wirkung der einkondensierten π-Bindungen zu
überprüfen, wurden Vergleichsproben mit DT-Gemischen (DT30/70) hergestellt.
Die für die Synthese der Cobaltnanoteilchen verwendeten vinyl- und
allylfunktionalisierten Voll- und Hohlkugeln wurden analog den in Kapitel 5
beschriebenen Synthesen von chlorbenzylfunktionalisierten µ-Gelen hergestellt,
wobei jeweils T-ClBzl entweder durch Trimethoxyvinylsilan (T-Vinyl) oder
Allyltrimethoxysilan (T-Allyl) ersetzt wurde. Die verwendeten Monomermengen sind
im experimentellen Teil in Kapitel 11.2.4 angegeben.
Entsprechend der Anzahl an Vinyl- bzw. Allylgruppen in den µ-Gelen wurden
unterschiedliche Verhältnisse von Co zu π-Bindungen verwendet, um die Stabilität
des Systems und den Einfluß der Co 2(CO) 8-Menge auf die Anzahl der gebildeten
Kolloide und deren Größe zu untersuchen. Die in Abhängigkeit vom µ-Gel