@article{WuGlebeBoeker2017, author = {Wu, Lei and Glebe, Ulrich and B{\"o}ker, Alexander}, title = {Fabrication of Thermoresponsive Plasmonic Core-Satellite Nanoassemblies with a Tunable Stoichiometry via Surface-Initiated Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization from Silica Nanoparticles}, series = {Advanced materials interfaces}, volume = {4}, journal = {Advanced materials interfaces}, publisher = {Wiley}, address = {Hoboken}, issn = {2196-7350}, doi = {10.1002/admi.201700092}, pages = {10}, year = {2017}, abstract = {This work presents a fabrication of thermoresponsive plasmonic core-satellite nanoassemblies. The structure has a silica nanoparticle core surrounded by gold nanoparticle satellites using thermoresponsive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) chains as scaffolds. The thiol-terminated PNIPAM shell is densely grafted on the silica core via surface-initiated reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization and used to anchor numerous gold nanoparticle satellites with a tunable stoichiometry. Below and above lower critical solution temperature, the chain conformation of PNIPAM reversibly changes between swollen and shrunken state. The reversible change of the polymer size varies the refractive index of the local medium surrounding the satellites and the distance between them. The two effects together lead to the thermoresponsive plasmonic properties of the nanoassemblies. Under different satellite densities, two distinctive plasmonic features appear.}, language = {en} } @phdthesis{Schulze2017, author = {Schulze, Nicole}, title = {Neue Templatphasen zur anisotropen Goldnanopartikelherstellung durch den Einsatz strukturbildender Polymere}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-409515}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {VI, 117, xv}, year = {2017}, abstract = {Ziel der vorliegenden Arbeit war die Synthese und Charakterisierung von anisotropen Goldnanopartikeln in einer geeigneten Polyelektrolyt-modifizierten Templatphase. Der Mittelpunkt bildet dabei die Auswahl einer geeigneten Templatphase, zur Synthese von einheitlichen und reproduzierbaren anisotropen Goldnanopartikeln mit den daraus resultierenden besonderen Eigenschaften. Bei der Synthese der anisotropen Goldnanopartikeln lag der Fokus in der Verwendung von Vesikeln als Templatphase, wobei hier der Einfluss unterschiedlicher strukturbildender Polymere (stark alternierende Maleamid-Copolymere PalH, PalPh, PalPhCarb und PalPhBisCarb mit verschiedener Konformation) und Tenside (SDS, AOT - anionische Tenside) bei verschiedenen Synthese- und Abtrennungsbedingungen untersucht werden sollte. Im ersten Teil der Arbeit konnte gezeigt werden, dass PalPhBisCarb bei einem pH-Wert von 9 die Bedingungen eines R{\"o}hrenbildners f{\"u}r eine morphologische Transformation von einer vesikul{\"a}ren Phase in eine r{\"o}hrenf{\"o}rmige Netzwerkstruktur erf{\"u}llt und somit als Templatphase zur formgesteuerten Bildung von Nanopartikeln genutzt werden kann. Im zweiten Teil der Arbeit wurde dargelegt, dass die Templatphase PalPhBisCarb (pH-Wert von 9, Konzentration von 0,01 wt.\%) mit AOT als Tensid und PL90G als Phospholipid (im Verh{\"a}ltnis 1:1) die effektivste Wahl einer Templatphase f{\"u}r die Bildung von anisotropen Strukturen in einem einstufigen Prozess darstellt. Bei einer konstanten Synthesetemperatur von 45 °C wurden die besten Ergebnisse bei einer Goldchloridkonzentration von 2 mM, einem Gold-Templat-Verh{\"a}ltnis von 3:1 und einer Synthesezeit von 30 Minuten erzielt. Ausbeute an anisotropen Strukturen lag bei 52 \% (Anteil an dreieckigen Nanopl{\"a}ttchen von 19 \%). Durch Erh{\"o}hung der Synthesetemperatur konnte die Ausbeute auf 56 \% (29 \%) erh{\"o}ht werden. Im dritten Teil konnte durch zeitabh{\"a}ngige Untersuchungen gezeigt werden, dass bei Vorhandensein von PalPhBisCarb die Bildung der energetisch nicht bevorzugten Pl{\"a}ttchen-Strukturen bei Raumtemperatur initiiert wird und bei 45 °C ein Optimum annimmt. Kintetische Untersuchungen haben gezeigt, dass die Bildung dreieckiger Nanopl{\"a}ttchen bei schrittweiser Zugabe der Goldchlorid-Pr{\"a}kursorl{\"o}sung zur PalPhBisCarb enthaltenden Templatphase durch die Dosierrate der vesikul{\"a}ren Templatphase gesteuert werden kann. In umgekehrter Weise findet bei Zugabe der Templatphase zur Goldchlorid-Pr{\"a}kursorl{\"o}sung bei 45 °C ein {\"a}hnlicher, kinetisch gesteuerter Prozess der Bildung von Nanodreiecken statt mit einer maximalen Ausbeute dreieckigen Nanopl{\"a}ttchen von 29 \%. Im letzten Kapitel erfolgten erste Versuche zur Abtrennung dreieckiger Nanopl{\"a}ttchen von den {\"u}brigen Geometrien der gemischten Nanopartikell{\"o}sung mittels tensidinduzierter Verarmungsf{\"a}llung. Bei Verwendung von AOT mit einer Konzentration von 0,015 M wurde eine Ausbeute an Nanopl{\"a}ttchen von 99 \%, wovon 72 \% dreieckiger Geometrien hatten, erreicht.}, language = {de} } @misc{PudellMaznevHerzogetal.2018, author = {Pudell, Jan-Etienne and Maznev, Alexei and Herzog, Marc and Kronseder, M. and Back, Christian and Malinowski, Gregory and von Reppert, Alexander and Bargheer, Matias}, title = {Layer specific observation of slow thermal equilibration in ultrathin metallic nanostructures by femtosecond X-ray diffraction}, series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, journal = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, number = {797}, issn = {1866-8372}, doi = {10.25932/publishup-42623}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-426233}, pages = {7}, year = {2018}, abstract = {Ultrafast heat transport in nanoscale metal multilayers is of great interest in the context of optically induced demagnetization, remagnetization and switching. If the penetration depth of light exceeds the bilayer thickness, layer-specific information is unavailable from optical probes. Femtosecond diffraction experiments provide unique experimental access to heat transport over single digit nanometer distances. Here, we investigate the structural response and the energy flow in the ultrathin double-layer system: gold on ferromagnetic nickel. Even though the excitation pulse is incident from the Au side, we observe a very rapid heating of the Ni lattice, whereas the Au lattice initially remains cold. The subsequent heat transfer from Ni to the Au lattice is found to be two orders of magnitude slower than predicted by the conventional heat equation and much slower than electron-phonon coupling times in Au. We present a simplified model calculation highlighting the relevant thermophysical quantities.}, language = {en} } @article{OzcelikayKurbanogluYarmanetal.2020, author = {Ozcelikay, Goksu and Kurbanoglu, Sevinc and Yarman, Aysu and Scheller, Frieder W. and Ozkan, Sibel A.}, title = {Au-Pt nanoparticles based molecularly imprinted nanosensor for electrochemical detection of the lipopeptide antibiotic drug Daptomycin}, series = {Sensors and actuators : B, Chemical}, volume = {320}, journal = {Sensors and actuators : B, Chemical}, publisher = {Elsevier Science}, address = {Amsterdam}, issn = {0925-4005}, doi = {10.1016/j.snb.2020.128285}, pages = {7}, year = {2020}, abstract = {In this work, a novel electrochemical molecularly imprinted polymer (MIP) sensor for the detection of the lipopeptide antibiotic Daptomycin (DAP) is presented which integrates gold decorated platinum nanoparticles (Au-Pt NPs) into the nanocomposite film. The sensor was prepared by electropolymerization of o-phenylenediamine (o-PD) in the presence of DAP using cyclic voltammetry. Cyclic voltammetry and differential pulse voltammetry were applied to follow the changes in the MIP-layer related to rebinding and removal of the target DAP by using the redox marker [Fe(CN)(6)](3-/4-). Under optimized operational conditions, the MIP/Au-Pt NPs/ GCE nanosensor exhibits a linear response in the range of 1-20 pM towards DAP. The limit of detection and limit of quantification were determined to be 0.161pM +/- 0.012 and 0.489pM +/- 0.012, respectively. The sensitivity towards the antibiotics Vancomycin and Erythromycin and the amino acids glycine and tryptophan was below 7 percent as compared with DAP. Moreover, the nanosensor was also successfully used for the detection of DAP in deproteinated human serum samples.}, language = {en} } @article{MielkeBoescheRogassetal.2014, author = {Mielke, Christian and B{\"o}sche, Nina Kristine and Rogass, Christian and Kaufmann, Hermann and Gauert, Christoph and de Wit, Maarten}, title = {Spaceborne mine waste mineralogy monitoring in South Africa, applications for modern push-broom missions: Hyperion/OLI and EnMAP/Sentinel-2}, series = {Remote sensing}, volume = {6}, journal = {Remote sensing}, number = {8}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2072-4292}, doi = {10.3390/rs6086790}, pages = {6790 -- 6816}, year = {2014}, abstract = {Remote sensing analysis is a crucial tool for monitoring the extent of mine waste surfaces and their mineralogy in countries with a long mining history, such as South Africa, where gold and platinum have been produced for over 90 years. These mine waste sites have the potential to contain problematic trace element species (e. g., U, Pb, Cr). In our research, we aim to combine the mapping and monitoring capacities of multispectral and hyperspectral spaceborne sensors. This is done to assess the potential of existing multispectral and hyperspectral spaceborne sensors (OLI and Hyperion) and future missions, such as Sentinel-2 and EnMAP (Environmental Mapping and Analysis Program), for mapping the spatial extent of these mine waste surfaces. For this task we propose a new index, termed the iron feature depth (IFD), derived from Landsat-8 OLI data to map the 900-nm absorption feature as a potential proxy for monitoring the spatial extent of mine waste. OLI was chosen, because it represents the most suitable sensor to map the IFD over large areas in a multi-temporal manner due to its spectral band layout; its (183 km x 170 km) scene size and its revisiting time of 16 days. The IFD is in good agreement with primary and secondary iron-bearing minerals mapped by the Material Identification and Characterization Algorithm (MICA) from EO-1 Hyperion data and illustrates that a combination of hyperspectral data (EnMAP) for mineral identification with multispectral data (Sentinel-2) for repetitive area-wide mapping and monitoring of the IFD as mine waste proxy is a promising application for future spaceborne sensors. A maximum, absolute model error is used to assess the ability of existing and future multispectral sensors to characterize mine waste via its 900-nm iron absorption feature. The following sensor-signal similarity ranking can be established for spectra from gold mining material: EnMAP 100\% similarity to the reference, ALI 97.5\%, Sentinel-2 97\%, OLI and ASTER 95\% and ETM+ 91\% similarity.}, language = {en} } @misc{KruegerSchwarzeBaumannetal.2018, author = {Kr{\"u}ger, Stefanie and Schwarze, Michael and Baumann, Otto and G{\"u}nter, Christina and Bruns, Michael and K{\"u}bel, Christian and Szab{\´o}, Doroth{\´e}e Vinga and Meinusch, Rafael and de Zea Bermudez, Ver{\´o}nica and Taubert, Andreas}, title = {Bombyx mori silk/titania/gold hybrid materials for photocatalytic water splitting}, series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, journal = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, number = {581}, issn = {1866-8372}, doi = {10.25932/publishup-42349}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-423499}, pages = {18}, year = {2018}, abstract = {The synthesis, structure, and photocatalytic water splitting performance of two new titania (TiO 2 )/gold(Au)/Bombyx mori silk hybrid materials are reported. All materials are monoliths with diameters of up to ca. 4.5 cm. The materials are macroscopically homogeneous and porous with surface areas between 170 and 210 m 2/g. The diameter of the TiO 2 nanoparticles (NPs) - mainly anatase with a minor fraction of brookite - and the Au NPs are on the order of 5 and 7-18 nm, respectively. Addition of poly(ethylene oxide) to the reaction mixture enables pore size tuning, thus providing access to different materials with different photocatalytic activities. Water splitting experiments using a sunlight simulator and a Xe lamp show that the new hybrid materials are effective water splitting catalysts and produce up to 30 mmol of hydrogen per 24 h. Overall the article demonstrates that the combination of a renewable and robust scaffold such as B. mori silk with a photoactive material provides a promising approach to new monolithic photocatalysts that can easily be recycled and show great potential for application in lightweight devices for green fuel production.}, language = {en} } @article{KruegerSchwarzeBaumannetal.2018, author = {Kr{\"u}ger, Stefanie and Schwarze, Michael and Baumann, Otto and G{\"u}nter, Christina and Bruns, Michael and K{\"u}bel, Christian and Szabo, Dorothee Vinga and Meinusch, Rafael and Bermudez, Veronica de Zea and Taubert, Andreas}, title = {Bombyx mori silk/titania/gold hybrid materials for photocatalytic water splitting}, series = {Beilstein journal of nanotechnology}, volume = {9}, journal = {Beilstein journal of nanotechnology}, publisher = {Beilstein-Institut zur F{\"o}rderung der Chemischen Wissenschaften}, address = {Frankfurt, Main}, issn = {2190-4286}, doi = {10.3762/bjnano.9.21}, pages = {187 -- 204}, year = {2018}, abstract = {The synthesis, structure, and photocatalytic water splitting performance of two new titania (TiO2)/gold(Au)/Bombyx mori silk hybrid materials are reported. All materials are monoliths with diameters of up to ca. 4.5 cm. The materials are macroscopically homogeneous and porous with surface areas between 170 and 210 m(2)/g. The diameter of the TiO2 nanoparticles (NPs) - mainly anatase with a minor fraction of brookite - and the Au NPs are on the order of 5 and 7-18 nm, respectively. Addition of poly(ethylene oxide) to the reaction mixture enables pore size tuning, thus providing access to different materials with different photocatalytic activities. Water splitting experiments using a sunlight simulator and a Xe lamp show that the new hybrid materials are effective water splitting catalysts and produce up to 30 mmol of hydrogen per 24 h. Overall the article demonstrates that the combination of a renewable and robust scaffold such as B. mori silk with a photoactive material provides a promising approach to new monolithic photocatalysts that can easily be recycled and show great potential for application in lightweight devices for green fuel production.}, language = {en} } @phdthesis{Krueger2017, author = {Kr{\"u}ger, Stefanie}, title = {Seidenbasierte anorganische Funktionsmaterialien}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404635}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {143}, year = {2017}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit konnten erfolgreich zwei unterschiedliche Hybridmaterialien (HM) {\"u}ber die Sol-Gel-Methode synthetisiert werden. Bei den HM handelt es sich um Monolithe mit einem Durchmesser von bis zu 4,5 cm. Das erste HM besteht aus Titandioxid und Bombyx mori Seide und wird als TS bezeichnet, w{\"a}hrend das zweite weniger Seide und zus{\"a}tzlich Polyethylenoxid (PEO) enth{\"a}lt und daher als TPS abgek{\"u}rzt wird. Einige der HM wurden nach der Synthese in eine w{\"a}ssrige Tetrachloridogolds{\"a}ure-L{\"o}sung getaucht, wodurch sich auf der Oberfl{\"a}che Goldnanopartikel gebildet haben. Die Materialien wurden mittels Elektronenmikroskopie, energiedispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie, Ramanspektroskopie sowie R{\"o}ntgenpulverdiffraktometrie charakterisiert. Die Ergebnisse zeigen, dass beide HM aus etwa 5 nm großen, sph{\"a}rischen Titandioxidnanopartikeln aufgebaut sind, die prim{\"a}r aus Anatas und zu einem geringen Anteil aus Brookit bestehen. Die Goldnanopartikel bei TPS_Au waren gr{\"o}ßer und polydisperser als die Goldnanopartikel auf dem TS_Au HM. Dar{\"u}ber hinaus sind die Goldnanopartikel im TS HM tiefer in das Material eingedrungen als beim TPS HM. Die weiterf{\"u}hrende Analyse der HM mittels Elementaranalyse und thermogravimetrischer Analyse ergab f{\"u}r TPS einen geringeren Anteil an organischen Bestandteilen im HM als f{\"u}r TS, obwohl f{\"u}r beide Synthesen die gleiche Masse an organischen Materialien eingesetzt wurde. Es wird vermutet, dass das PEO w{\"a}hrend der Synthese teilweise wieder aus dem Material herausgewaschen wird. Diese Theorie korreliert mit den Ergebnissen aus der Stickstoffsorption und der Quecksilberporosimetrie, die f{\"u}r das TPS HM eine h{\"o}here Oberfl{\"a}che als f{\"u}r das TS HM anzeigten. Die Variation einiger Syntheseparameter wie die Menge an Seide und PEO oder die Zusammensetzung der Titandioxidvorl{\"a}uferl{\"o}sung hatte einen großen Einfluss auf die synthetisierten HM. W{\"a}hrend unterschiedliche Mengen an PEO die Gr{\"o}ße des HM beeinflussten, konnte ohne Seide kein HM in einer {\"a}hnlichen Gr{\"o}ße hergestellt werden. Die Bildung der HM wird stark von der Zusammensetzung der Titandioxidvorl{\"a}uferl{\"o}sung beeinflusst. Eine Ver{\"a}nderung f{\"u}hrte daher nur selten zur Bildung eines homogenen HM. Die in dieser Arbeit synthetisierten HM wurden als Photokatalysatoren f{\"u}r die Wasserspaltung und den Abbau von Methylenblau eingesetzt. Bei der photokatalytischen Wasserspaltung wurde zun{\"a}chst der Einfluss unterschiedlicher Goldkonzentrationen beim TPS HM auf die Wasserstoffausbeute untersucht. Die besten Ergebnisse wurden bei einer Menge von 2,5 mg Tetrachloridogolds{\"a}ure erhalten. Dar{\"u}ber hinaus wurde gezeigt, dass mit dem TPS HM eine deutlich h{\"o}here Menge an Wasserstoff gewonnen werden konnte als mit dem TS HM. Die Ursachen f{\"u}r die schlechtere Aktivit{\"a}t werden in der geringeren spezifischen Oberfl{\"a}che, der unterschiedlichen Porenstruktur, dem h{\"o}heren Anteil an Seide und besonders in der geringeren Gr{\"o}ße und h{\"o}heren Eindringtiefe der Goldnanopartikel vermutet. Dar{\"u}ber hinaus konnte mit einem h{\"o}heren UV-Anteil in der Lichtquelle sowie durch die Zugabe von Ethanol als Opferreagenz eine Zunahme der Wasserstoffausbeute erzielt werden. Bei dem Methylenblauabbau wurde f{\"u}r beide HM zun{\"a}chst nur eine Adsorption des Methylenblaus beobachtet. Nach der Zugabe von Wasserstoffperoxid konnte nach 8 h bereits eine fast vollst{\"a}ndige Oxidation des Methylenblaus unter sichtbarem Licht beobachtet werden. Die Ursache f{\"u}r die etwas h{\"o}here Aktivit{\"a}t von TPS gegen{\"u}ber TS wird in der unterschiedlichen Porenstruktur und dem h{\"o}heren Anteil an Seide im TS HM vermutet. Insgesamt zeigen beide HM eine gute photokatalytische Aktivit{\"a}t f{\"u}r den Abbau von Methylenblau im Vergleich zu den erhaltenen Werten aus der Literatur.}, language = {de} } @article{FlossGranucciSaalfrank2012, author = {Floss, Gereon and Granucci, Giovanni and Saalfrank, Peter}, title = {Surface hopping dynamics of direct trans -> cis photoswitching of an azobenzene derivative in constrained adsorbate geometries}, series = {The journal of chemical physics : bridges a gap between journals of physics and journals of chemistr}, volume = {137}, journal = {The journal of chemical physics : bridges a gap between journals of physics and journals of chemistr}, number = {23}, publisher = {American Institute of Physics}, address = {Melville}, issn = {0021-9606}, doi = {10.1063/1.4769087}, pages = {9}, year = {2012}, abstract = {With ongoing miniaturization of electronic devices, the need for individually addressable, switchable molecules arises. An example are azobenzenes on surfaces which have been shown to be switchable between trans and cis forms. Here, we examine the "direct" (rather than substrate-mediated) channel of the trans -> cis photoisomerization after pi pi* excitation of tetra-tert-butyl-azobenzene physisorbed on surfaces mimicking Au(111) and Bi(111), respectively. In spirit of the direct channel, the electronic structure of the surface is neglected, the latter merely acting as a rigid platform which weakly interacts with the molecule via Van-der-Waals forces. Starting from thermal ensembles which represent the trans-form, sudden excitations promote the molecules to pi pi*-excited states which are non-adiabatically coupled among themselves and to a n pi*-excited and the ground state, respectively. After excitation, relaxation to the ground state by internal conversion takes place, possibly accompanied by isomerization. The process is described here by "on the fly" semiclassical surface hopping dynamics in conjunction with a semiempirical Hamiltonian (AM1) and configuration-interaction type methods. It is found that steric constraints imposed by the substrate lead to reduced but non-vanishing, trans -> cis reaction yields and longer internal conversion times than for the isolated molecule. Implications for recent experiments for azobenzenes on surfaces are discussed.}, language = {en} } @article{FandrichBullerSchaeferetal.2015, author = {Fandrich, Artur and Buller, Jens and Sch{\"a}fer, Daniel and Wischerhoff, Erik and Laschewsky, Andr{\´e} and Lisdat, Fred}, title = {Electrochemical characterization of a responsive macromolecular interface on gold}, series = {Physica status solidi : A, Applications and materials science}, volume = {212}, journal = {Physica status solidi : A, Applications and materials science}, number = {6}, publisher = {Wiley-VCH}, address = {Weinheim}, issn = {1862-6300}, doi = {10.1002/pssa.201431698}, pages = {1359 -- 1367}, year = {2015}, abstract = {This study reports on the investigation of a thermoresponsive polymer as a thin film on electrodes and the influence of coupling a peptide and an antibody to the film. The utilized polymer from the class of poly(oligoethylene glycol)-methacrylate polymers (poly(OEGMA)) with carboxy functions containing side chains was synthesized and properly characterized in aqueous solutions. The dependence of the cloud point on the pH of the surrounding media is discussed. The responsive polymer was immobilized on gold electrodes as shown by electrochemical, quartz crystal microbalance (QCM), and atomic force microscopy (AFM) techniques. The temperature dependent behavior of the polymer covalently grafted to gold substrates is investigated using cyclic voltammetry (CV) in ferro-/ferricyanide solution. Significant changes in the slope of the temperature-dependence of the voltammetric peak current and the peak separation values clearly indicate the thermally induced conformational change on the surface. Finally, a biorecognition reaction between a short FLAG peptide (N-Asp-Tyr-Lys-Asp-Asp-Asp-Asp-Lys-C) covalently immobilized on the polymer interface and the corresponding IgG antibody was performed. The study shows that the responsiveness of the electrode is retained after peptide coupling and antibody binding, although the response is diminished.}, language = {en} } @article{CuiYashchenokZhangetal.2014, author = {Cui, Qianling and Yashchenok, Alexey and Zhang, Lu and Li, Lidong and Masic, Admir and Wienskol, Gabriele and Moehwald, Helmuth and Bargheer, Matias}, title = {Fabrication of Bifunctional Gold/Gelatin Hybrid Nanocomposites and Their Application}, series = {ACS applied materials \& interfaces}, volume = {6}, journal = {ACS applied materials \& interfaces}, number = {3}, publisher = {American Chemical Society}, address = {Washington}, issn = {1944-8244}, doi = {10.1021/am5000068}, pages = {1999 -- 2002}, year = {2014}, abstract = {Herein, a facile method is presented to integrate large gold nanoflowers (similar to 80 nm) and small gold nanoparticles (2-4 nm) into a single entity, exhibiting both surface-enhanced Raman scattering (SERS) and catalytic activity. The as-prepared gold nanoflowers were coated by a gelatin layer, in which the gold precursor was adsorbed and in situ reduced into small gold nanoparticles. The thickness of the gelatin shell is controlled to less than 10 nm, ensuring that the small gold nanoparticles are still in a SERS-active range of the inner Au core. Therefore, the reaction catalyzed by these nanocomposites can be monitored in situ using label-free SERS spectroscopy. In addition, these bifunctional nanocomposites are also attractive candidates for application in SERS monitoring of bioreactions because of their excellent biocompatibility.}, language = {en} } @article{CuiShenYanetal.2014, author = {Cui, Qianling and Shen, Guizhi and Yan, Xuehai and Li, Lidong and Moehwald, Helmuth and Bargheer, Matias}, title = {Fabrication of Au@Pt multibranched nanoparticles and their application to in situ SERS monitoring}, series = {ACS applied materials \& interfaces}, volume = {6}, journal = {ACS applied materials \& interfaces}, number = {19}, publisher = {American Chemical Society}, address = {Washington}, issn = {1944-8244}, doi = {10.1021/am504709a}, pages = {17075 -- 17081}, year = {2014}, abstract = {Here, we present an Au@Pt core-shell multibranched nanoparticle as a new substrate capable of in situ surface-enhanced Raman scattering (SERS), thereby enabling monitoring of the catalytic reaction on the active surface. By careful control of the amount of Pt deposited bimetallic Au@Pt, nanoparticles with moderate performance both for SERS and catalytic activity were obtained. The Pt-catalyzed reduction of 4-nitrothiophenol by borohydride was chosen as the model reaction. The intermediate during the reaction was captured and clearly identified via SERS spectroscopy. We established in situ SERS spectroscopy as a promising and powerful technique to investigate in situ reactions taking place in heterogeneous catalysis.}, language = {en} } @phdthesis{Bomm2012, author = {Bomm, Jana}, title = {Von Gold Plasmonen und Exzitonen : Synthese, Charakterisierung und Applikationen von Gold Nanopartikeln}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-66402}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2012}, abstract = {In dieser Arbeit wurden sph{\"a}rische Gold Nanopartikel (NP) mit einem Durchmesser gr{\"o}ßer ~ 2 nm, Gold Quantenpunkte (QDs) mit einem Durchmesser kleiner ~ 2 nm sowie Gold Nanost{\"a}bchen (NRs) unterschiedlicher L{\"a}nge hergestellt und optisch charakterisiert. Zudem wurden zwei neue Synthesevarianten f{\"u}r die Herstellung thermosensitiver Gold QDs entwickelt werden. Sph{\"a}rische Gold NP zeigen eine Plasmonenbande bei ~ 520 nm, die auf die kollektive Oszillation von Elektronen zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Gold NRs weisen aufgrund ihrer anisotropen Form zwei Plasmonenbanden auf, eine transversale Plasmonenbande bei ~ 520 nm und eine longitudinale Plasmonenbande, die vom L{\"a}nge-zu-Durchmesser-Verh{\"a}ltnis der Gold NRs abh{\"a}ngig ist. Gold QDs besitzen keine Plasmonenbande, da ihre Elektronen Quantenbeschr{\"a}nkungen unterliegen. Gold QDs zeigen jedoch aufgrund diskreter Energieniveaus und einer Bandl{\"u}cke Photolumineszenz (PL). Die synthetisierten Gold QDs besitzen eine Breitbandlumineszenz im Bereich von ~ 500-800 nm, wobei die Lumineszenz-eigenschaften (Emissionspeak, Quantenausbeute, Lebenszeiten) stark von den Herstellungs-bedingungen und den Oberfl{\"a}chenliganden abh{\"a}ngen. Die PL in Gold QDs ist ein sehr komplexes Ph{\"a}nomen und r{\"u}hrt vermutlich von Singulett- und Triplett-Zust{\"a}nden her. Gold NRs und Gold QDs konnten in verschiedene Polymere wie bspw. Cellulosetriacetat eingearbeitet werden. Polymernanokomposite mit Gold NRs wurden erstmals unter definierten Bedingungen mechanisch gezogen, um Filme mit optisch anisotropen (richtungsabh{\"a}ngigen) Eigenschaften zu erhalten. Zudem wurde das Temperaturverhalten von Gold NRs und Gold QDs untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass eine lokale Variation der Gr{\"o}ße und Form von Gold NRs in Polymernanokompositen durch Temperaturerh{\"o}hung auf 225-250 °C erzielt werden kann. Es zeigte sich, dass die PL der Gold QDs stark temperaturabh{\"a}ngig ist, wodurch die PL QY der Proben beim Abk{\"u}hlen (-7 °C) auf knapp 30 \% verdoppelt und beim Erhitzen auf 70 °C nahezu vollst{\"a}ndig gel{\"o}scht werden konnte. Es konnte demonstriert werden, dass die L{\"a}nge der Alkylkette des Oberfl{\"a}chenliganden einen Einfluss auf die Temperaturstabilit{\"a}t der Gold QDs hat. Zudem wurden verschiedene neuartige und optisch anisotrope Sicherheitslabels mit Gold NRs sowie thermosensitive Sicherheitslabel mit Gold QDs entwickelt. Ebenso scheinen Gold NRs und QDs f{\"u}r die und die Optoelektronik (bspw. Datenspeicherung) und die Medizin (bspw. Krebsdiagnostik bzw. -therapie) von großem Interesse zu sein.}, language = {de} }