@phdthesis{Mallak2006,
  author    = {Mallak, Matthias},
  title     = {Beschichtung planarer Substrate durch Fl{\"u}ssigphasenabscheidung von Titandioxid},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-25008},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2006},
  abstract  = {Es wurden planare Substrate mittels Fl{\"u}ssigphasenabscheidung mit Titandioxid beschichtet. Durch Absorption von Polyelektrolyten konnte die chemische Beschaffenheit der Substratoberfl{\"a}che so ver{\"a}ndert werden, daß die verwendbaren Substratmaterialien zur Beschichtung mit dem LPD-Verfahren um Glas, Polycarbonat, PET und Polyethylen erweitert wurden. Bedeutung kommt besonders der LPD-Beschichtung auf Borosilicatglas zu, da damit erstmalig ein Vergleich zwischen TiO2-Schichten aus der Fl{\"u}ssigphasenabscheidung und Schichten, die mittels Sol-Gel-Verfahren gewonnen wurden, m{\"o}glich wurde. Der systematische Vergleich zwischen den Schichten der beiden Beschichtungsverfahren, ergab, daß Sol-Gel-Beschichtungen eine thermische Nachbehandlung mit Temperaturen gr{\"o}ßer 400°C ben{\"o}tigen, um ihre optimalen optischen und mechanischen Eigenschaften zu erreichen. Dabei tritt zwar eine starke Schrumpfung durch die Pyrolyse organischer Reste und Kristallisation auf. Jedoch f{\"u}hrt diese Schrumpfung zu keiner Rißbildung oder Delaminierung. Im Gegenteil, die Ausbildung eines anorganischen Netzwerkes f{\"u}hrt zum Aush{\"a}rten der Schicht. Die bei h{\"o}heren Temperaturen auftretende Kristallisation erm{\"o}glicht einen h{\"o}heren Brechungsindex der Schicht bei gleichbleibend sehr guter Transparenz. Die bereits teilkristallin abgeschiedenen TiO2-Filme aus dem LPD-Verfahren schrumpfen zwar weit weniger stark als die Sol-Gel-Schichten, durch eine schlechte Haftung auf der Glasoberfl{\"a}che verbreitern sich jedoch bereits vorhandene schmale Risse. Die Pyrolyse des Polyelektrolytlayers f{\"u}hrt zum Verlust der haftvermittelnden Schicht und damit zu einem drastischen R{\"u}ckgang der Schichthaftung und daraus bedingend der Bleistifth{\"a}rte. Die Rißbildung verursacht einen starken Anstieg der Schichttr{\"u}bung. Weiterhin verursacht die Rißverbreitung bei steigender Temperatur einen geringeren Brechzahlanstieg, als dies das LPD-Material erm{\"o}glichen w{\"u}rde. Durch diese Ergebnisse wird offensichtlich, daß f{\"u}r Substrate, die hohe Temperaturen erm{\"o}glichen, Sol-Gel-Beschichtungen dem LPD-Verfahren vorzuziehen ist. F{\"u}r thermisch nicht belastbare Substrate stellt die Fl{\"u}ssigphasenabscheidung jedoch ein sehr gutes Beschichtungsverfahren dar. Um bestm{\"o}gliche Ergebnisse mit dem LPD-Verfahren zu erzielen, kommt der Modifizierung der Substratoberfl{\"a}che eine entscheiden Bedeutung zu. Zur bereits bekannten Oberfl{\"a}chenmodifizierung durch {\"A}tzen mit Natriumperoxodisulfat (Hydroxylierung) wurde hierbei die zus{\"a}tzliche bzw. alleinige Funktionalisierung durch Adsorption eines Polyelektrolytbilayers untersucht. Durch die Verwendung eines Polyelektrolytbilayers konnte die Dichte an Kristallisationsstellen im Vergleich zum unbehandelten bzw. hydroxylierten Substrat erh{\"o}ht werden. Dies f{\"u}hrte im Einklang mit dem bekannten Schichtwachstummodell zu gleichm{\"a}ßigeren Beschichtungen. Der Einsatz des Polyelektrolytbilayers konnte in allen F{\"a}llen dazu genutzt werden, die Tr{\"u}bung der Schicht zu verringern. Dabei wurden Tr{\"u}bungswerte gr{\"o}ßer 50 \% meist auf Werte von ca. 20 \% und kleiner verbessert. Hohe Keimdichten bewirken dabei eine geringe Tr{\"u}bung. Jedoch konnte auch bei geringeren Keimdichten durch den Polyelektrolytbilayer geringe Tr{\"u}bungswerte erreicht werden. Bei der mechanischen Charakterisierung der TiO2-Schichten konnte festgestellt werden, daß bei den polymeren Substraten durch Hydroxylierung oder den Polyelektrolytbilayer die Schichthaftung verbessert werden. Eine Abh{\"a}ngigkeit der mechanischen Schichteigenschaften von der Substrath{\"a}rt konnte mit Ausnahme des sehr weichen Polyethylens nicht gefunden werden. Jedoch ist f{\"u}r eine hohe Bleistifth{\"a}rte eine gute Haftung n{\"o}tig. Abriebuntersuchungen mit einem Filzstempel (Crockmetertest) zeigten ein analoges Verhalten zum Bleistifth{\"a}rtetest. Um eventuell auftretende Nachteile der weichen Polymere ausgleichen zu k{\"o}nnen, wurden parallel Polystyrolsubstrate, beschichtet mit einer ORMOCER®-Hartschicht, untersucht. Dabei wurden sehr gute Ergebnisse in Hinblick auf Keimstellendichte, optische und mechanische Eigenschaften erzielt.},
  subject      = {Anorganische Beschichtung},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hage2010,
  author    = {Hage, Felix},
  title     = {Titanoxidnanotubes und ihre Anwendung als Drug-Release-System},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-51996},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2010},
  abstract  = {Infektionen medizinscher Titanoberfl{\"a}chen stellen ein aktuelles Problem in der rekonstruktiven Medizin dar. Dabei wird oft versucht, diesem Problem mit systemischer Antibiotikaanwendung zu begegnen, die jedoch Resistenzentstehung beg{\"u}nstigt und am Ort der Infektion nur einen oft unzureichenden Wirkspiegel erm{\"o}glicht. Eine m{\"o}gliche Verbesserung wir hierbei in lokaler Wirkstofffreisetzung gesehen. Gegenstand dieser Arbeit war die Modifikation medizinischer Titanoberfl{\"a}chen mittels Anodisierung in fluoridhaltigen Elektrolyten und die Absch{\"a}tzung ihres Potentials hinsichtlich der Einlagerung und der Freisetzung ausgew{\"a}hlter antibakteriell wirksamer Substanzen. Durch die Anodisierung der Titanoberfl{\"a}chen konnten Titannanotubes aus Titanoxiden mit R{\"o}hrenl{\"a}ngen von bis zu 6,54 m und R{\"o}hrendurchmessern von bis zu 160 nm erzeugt werden. Als Modellwirkstoffe wurden das noch heute als Reserveantibiotikum gegen manche Problemkeime geltende Chemotherapeutikum Vancomycin, sowie Silber als Element mit breiter antibakterieller Wirkung, verwendet. Es konnte gezeigt werden, dass durch die Oberfl{\"a}chenvergr{\"o}ßerung, die sich aus der Entstehung von nanotubef{\"o}rmigem Titanoxid ergab, im Vergleich zu nicht anodisierten Referenzproben um bis zu 447 \% mehr Wirkstoff eingelagert werden konnte. In der Freisetzungskinetik von Vancomycin zeigten sich oberfl{\"a}chenabh{\"a}ngig deutliche Unterschiede. Dabei setzten Titanoberfl{\"a}chen, die in einem Elektrolyten auf Wasserbasis anodisiert worden waren, den adsorbierten Wirkstoff schneller frei als die Referenzproben, w{\"a}hrend das Vancomycin auf Oberfl{\"a}chen, die in einem Elektrolyten auf Ethylenglycolbasis modifiziert worden waren, deutlich retardiert {\"u}ber einen Zeitraum von circa 305 Tagen freigesetzt wurde. Des weiteren wurde Silber in Proben eingelagert, die in einem Elektrolyten auf Wasserbasis anodisiert worden waren. Auch f{\"u}r Silber resultierte eine deutliche Steigerung der Gesamtmenge des adsorbierten Wirkstoffs um bis zu 229 \%. Dabei war seine Freisetzung, verglichen mit der Referenzprobe, deutlich verz{\"o}gert. Durch die Anodisierung der Titanproben in fluoridhaltigen Elektrolyten konnten Oberfl{\"a}chen erzeugt werden, die entsprechend ihrer Morphologie verschiedene Wirkstoffbeladungen und Freisetzungskinetiken erm{\"o}glichen. Hinsichtlich der unterschiedlichen Anforderungen in der klinischen Medizin nach Abgabemenge und Abgabekinetik antibakteriell wirksamer Substanzen zur postoperativen Infektionspr{\"a}vention offerieren diese Oberfl{\"a}chenmodifikationen ein hohes Potential f{\"u}r die Erzeugung schnell verf{\"u}gbarer und kosteng{\"u}nstiger Drug-Release-Systeme.},
  subject      = {nanotube},
  language  = {de}
}