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Reactive block copolymers for patterned surface immobilization with sub-30 nm spacing

Turgut, Hatice 1,2; Dingenouts, Nico 2; Trouillet, Vanessa 3,4; Krolla-Sidenstein, Peter 5; Gliemann, Hartmut 5; Delaittre, Guillaume 1,2
1 Institut für Toxikologie und Genetik (ITG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
4 Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMF), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
5 Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Phase-segregating block copolymers are powerful platforms for nanofabrication, particularly when employed as lithographic mask precursors. Surface-reactive polymeric films with distinct sub-30 nm domains are also proposed as covalent docking platforms for scalable, high-resolution molecular patterned immobilization. Here, the well-known self-assembling polystyrene-block-polyisoprene system is the starting point to produce a small library of derivatives with distinct reactive pendant groups (halide, azide, pentafluorophenylalkyl) by nitroxide-mediated radical polymerization. We find that controlling film thickness is crucial to obtain a perpendicular lamellar morphology and that the presence of the functional groups has a limited impact on self-assembly, yet may influence characteristic domain dimensions. Differential scanning calorimetry (DSC), small-angle X-ray scattering (SAXS), and atomic force microscopy (AFM) are utilized in concert to assess the phase behavior of the polymers and the surface features of the nanostructures. As a proof-of-concept for the surface reactivity, click chemistry-driven immobilization of a model water-soluble polymer is evidenced by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and preservation of the underlying morphology is investigated by AFM.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000092663
Veröffentlicht am 25.03.2019
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1039/c8py01777h
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Zitationen: 9
Web of Science
Zitationen: 9
Dimensions
Zitationen: 10
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Angewandte Materialien – Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Institut für Funktionelle Grenzflächen (IFG)
Institut für Technische Chemie und Polymerchemie (ITCP)
Institut für Toxikologie und Genetik (ITG)
Karlsruhe Nano Micro Facility (KNMF)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2019
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 1759-9954, 1759-9962
urn:nbn:de:swb:90-926639
KITopen-ID: 1000092663
HGF-Programm 47.01.01 (POF III, LK 01) Biol.Netzwerke u.Synth.Regulat. ITG+ITC
Erschienen in Polymer chemistry
Verlag Royal Society of Chemistry (RSC)
Band 10
Heft 11
Seiten 1344–1356
Vorab online veröffentlicht am 29.01.2019
Schlagwörter 2015-013-006403 XPS
Nachgewiesen in Dimensions
Web of Science
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