Darstellung von sulfonsäurehaltigen Membranen durch plasmaunterstützte chemische Gasphasenabscheidung, PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition):
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INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG
UND
MOTIVATION
1
2
THEORETISCHE
GRUNDLAGEN
5
2.1
DER
ABSCHEIDEPROZESS
.
5
2.1.1
DAS
PLASMA
.
5
2.1.2
DAS
PECVD-VERFAHREN
.
8
2.1.3
EIGENSCHAFTEN
VON
PLASMAPOLYMEREN
.
13
2.1.4
ABSCHEIDUNGEN
MIT
FUNKTIONELLEN
GRUPPEN
.
15
2.2
AKTIVIERUNG
DER
SAEUREFUNKTIONEN
.
18
2.3
MEMBRANPOTENTIAL
UND
PERMSELEKTIVITAET
.
18
3
BESCHREIBUNG
DER
EXPERIMENTE
23
3.1
SCHICHTDARSTELLUNG
.
23
3.1.1
AUFBAU
DER
PLASMAANLAGE
.
23
3.1.2
REINIGUNG
DER
APPARATUR
.
25
3.1.3
DURCHFUEHRUNG
DER
ABSCHEIDUNG
.
25
3.1.4
GASFLUSSKORREKTURFAKTOR-BESTIMUNG
.
26
3.1.5
DIE
TEMPERATURBEHANDLUNG
.
27
3.1.6
UMSETZUNG
DER
PPVSF-SCHICHTEN
MIT
TRIMETHYLAMIN
.
28
3.2
METHODEN
ZUR
SCHICHTCHARAKTERISIERUNG
.
29
II
INHALTSVERZEICHNIS
3.2.1
DIE
MEMBRANPOTENTIALMESSUNG
.
29
3.2.2
BESTIMMUNG
DER
PROTONENLEITFAHIGKEIT
DER
SCHICHTEN
.
32
3.2.3
SCHICHTDICKENMESSUNG
.
34
3.2.4
UV-MESSUNG
.
34
3.2.5
FTIR-MESSUNGEN
.
37
3.2.6
EDX
.
38
3.2.7
THERMISCHE
ANALYSEN
.
39
4
DISKUSSION
DER
ERGEBNISSE
41
4.1
IR-SPEKTROSKOPIE
AN
PPVSF-SCHICHTEN
.
41
4.2
DIE
TEMPERATURSTABILITAET
VON
PPVSF-SCHICHTEN
.
45
4.3
OPTIMIERUNG
DER
PLASMAPARAMETER
.
50
4.3.1
DIE
SUBSTRATTEMPERATUR
.
50
4.3.2
DER
VSF-MONOMERFLUSS
.
59
4.3.3
DIE
LEISTUNG
.
65
4.3.4
DER
DRUCK
.
73
4.4
MEMBRANFUNKTIONALISIERUNG
.
85
4.5
POST-PLASMA-FUNKTIONALISIERUNG
.
92
4.5.1
ZIELSETZUNG
.
92
4.5.2
UMSETZUNG
VON
SULFONYLFLUORIDHALTIGEN
FILMEN
.
94
4.5.3
UMSETZUNG
VON
SCHICHTEN
OHNE
SULFONYLFLUORIDGRUPPE
.
103
5
POTENTIELLE
ANWENDUNGEN
111
5.1
POLYMERELEKTROLYTMEMBRANEN
IN
BRENNSTOFFZELLEN
.
111
5.2
LONENSELEKTIVE
ELEKTRODEN
.
114
6
ZUSAMMENFASSUNG
121
LITERATURVERZEICHNIS
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