Kontrolle der Morphologie und Polymorphie von Calciumcarbonat durch monomere und polymere ionische Additive

In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von monomeren und polymeren ionischen Additiven auf die Kristallisation von Calciumcarbonat untersucht. Dabei wurden die Wirkungen der Additive auf die Morphologie und auf die Phasenzusammensetzung (relative Verhältnisse der Calciumcarbonat-Polymorphe Calcit, Aragonit und Vaterit) sowohl experimentell als auch theoretisch im Sinne von Molecular Modelling studiert.rnrnMit Hilfe der monomeren Additive, wie z.B. Monocarbonsäuren, konnten grundlegende Mechanismen bei der Interaktion von Additiven mit dem wachsenden Kristall aufgeklärt werden. Auch der Einfluss der Stereochemie auf die Phasenselektion des Calciumcarbonats konnte detailliert untersucht werden. Die polymeren ionischen Additive vertiefen die Untersuchungen zu den bei den monomeren Additiven gefundenen Mechanismen. Auch hier konnte der Einfluss der Stereochemie studiert werden.rnrnAußerdem konnten verschiedene kooperative Wechselwirkungen der Polymere mit dem Kristall bzw. der zugrunde liegenden Oberfläche (im Sinne von self assembled-monolayers, SAM) gefunden und erklärt werden.

The influence of monomeric and polymeric ionic additives on the crystallization of calcium carbonate was studied. The effect of the additives on the morphology and the phase-distribution (relative amount of the calcium carbonate-polymorphs calcite, aragonite and vaterite) was investigated by means of experimental investigations and theoretical molecular modelling.rnrnIt was possible to reveal insight into the mechanisms of the interaction between the growing crystal and the additives in case of monomeric additives like mono carboxylic acids. The role of the stereo chemistry in phase selection of calcium carbonate was elucidated in detail.rnrnIn order to increase the level of detail from the findings with monomeric additives, the influence of polymeric ionic additives up on the calcium carbonate-crystallization was investigated, too. The role of stereo chemistry could be found in presence of polymeric as well as monomeric additives. Furthermore cooperative interactions between the polymers with either the growing crystals or the supporting surface (in terms of self assembled-monolayers, SAM) could be revealed and explained.