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MALDI-ToF mass spectrometry for the characterization of biobased polymers suitable for depollution
(2022)
In this work, bio-based polymers were synthesized and designed as polymers phases for adsorption of a variety of pollutants from aqueous solutions. The obtained adsorption results showed that the integration of bio-sourced synthons generate attractive hydrophilicity, and wettability of the resulting adsorbent phase. Such polymers phases enable stronger interactions with the organic and inorganic pollutants in water.
A wide variety of different bio-based polymers structures (e. g. poly(ethersulfones, poly(etherphosphines or poly(etherpyridines) with different functional groups were successfully designed in order to adapt chemical structure to different pollutants type and matrice nature.
In order to characterize and to determine the correlation between polymer structures and nature of interaction with pollutants, different analytical technics (NMR, GPC, ATG, DSC, Mass spectrometry) were successfully used. Amongst them, MALDI TOF mass spectrometry plays a superior role since this technique enables the simultaneous determination of the polymer structure, polymer end groups and molecular weight.
This work focusses on the characterization of synthesized polymers. The chemical structure of the repeating unit, the nature of the end groups, as well as the molecular weight, which are all important for the specific interactions of the polymer with the pollutants were clearly determined and suggestions to improve these interactions by changing the synthetic pathway could be given.
Die MALDI-TOF Massenspektrometrie stellt eine wichtige Methode zur simultanen Bestimmung von Molmassen, Molmassenverteilungen und Endgruppen von synthetischen Polymeren dar. In dem Vortrag wird gezeigt, welche zusätzlichen Informationen über die Art der Polymerisation, der Nebenreaktionen und der Topologie der gebildeten hochmolekularen Polylaktid-Homo- und Copolymere im Verlauf ihrer Synthese erhalten werden können.
Eine neue Art einer Ring-Expansion Polymerization (REP) von zyklischen Polylaktiden mittels neuer Katalysatoren wird präsentiert.
MALDI-TOF Massenspektrometrie und andere analytische Techniken wurden zur Aufklärung des Mechanismus eingesetzt. Dabei zeigte sich, dass im Gegensatz zu anderen REP, ausschließlich zyklische Polymere gebildet wurden. Diese stellen neue Kandidatenmaterialien für zukünftige neue CRM dar.
MALDI TOF Massenspektrometrie wurde verwendet, um Kristallisationsprozesse in Polyestern (Polylactide, Polyglycolide) zu untersuchen. Dabei konnte gezeigt werden, dass Zyklen und Linearen simultan, aber in unterschiedlichen Kristalliten, kristallisieren. Die dabei ablaufenden Umesterungen (Transesterifizierungen) konnten mit der MALDI TOF Massenspektrometrie nachgewiesen werden. Damit wurde ein völlig neues Anwendungsgebiet dieser MS Methode demonstriert.