@article{TiseanuParvulescuKumkeetal.2009, author = {Tiseanu, Carmen and P{\^a}rvulescu, Victor I. and Kumke, Michael Uwe and Dobroiu, Svako and Geßner, Andr{\´e} and Simon, Simion}, title = {Effects of support and ligand on the photoluminescence properties of siliceous grafted europium complexes}, issn = {1932-7447}, doi = {10.1021/Jp808411e}, year = {2009}, abstract = {Europium ions were introduced in SiO2 and MCM-41 via two different pathways: (1) grafting the europium complexes with two alkoxide structures, 3-(2-imidazolin-1-yl)-propyl-triethoxysilane (IPTES) and aminopropyltrimethoxysilane (APTMS), and (2) functionalization of the SiO2 support with silicon 4- carboxylbutyltriethoxide followed by subsequent addition of the europium ions. The new materials were characterized using nitrogen adsorption isotherms at -196 degrees C, thermogravimetric analysis, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy, powder X-ray diffraction, Fourier transform infrared, NMR, DR-UV-vis, steady-state emission and excitation, and time-resolved photoluminescence spectroscopy. Spectral changes found in the time-resolved photoluminscence spectra strongly point to the distribution of europium ions on a range of environments in both SiO2 and MCM-41 supports. The average europium photoluminescence lifetimes decrease within the order: Eu3+-IPTES/SiO2 (550 mu s) > Eu3+-APTMS/SiO2 (425 mu s) > Eu3+-APTMS/MCM-41 (370 mu s) > Eu3+-IPTES/MCM-41 (320 mu s) > Eu3+-CABES/SiO2 (240 mu s). The photoluminescence quantum efficiency has the largest value, of 22\%, for Eu3+-IPTES/SiO2, while the most reduced value, of 9\%, was measured for Eu3+-CABES/SiO2.}, language = {en} } @article{TiseanuLorenzFonfriaGessneretal.2009, author = {Tiseanu, Carmen and Lorenz-Fonfria, Victor A. and Geßner, Andr{\´e} and Kumke, Michael Uwe and Gagea, Bogdan}, title = {Comparative luminescence study of terbium-exchanged zeolites silylated with alkoxysilanes}, issn = {0957-4522}, doi = {10.1007/s10854-008-9597-1}, year = {2009}, abstract = {Terbium-exchanged ZSM-5, MOR and (H)BEA zeolites were silylated with phenyl-, vinyl- and hexadecyl trimethoxysilanes via a post-synthesis grafting. All samples were investigated by means of PXRD, FT-IR, TGA, physical adsorption, DR-UV-Vis and time-resolved photoluminescence spectroscopy. From the comparison of the photoluminescence decays of terbium-exchanged in parent (non-silylated) and silylated zeolites, it resulted that the silylation efficiency of the various alkoxysilanes is determined by the type of zeolite and follows the sequences: phenyl > vinyl > hexadecyl > parent for ZSM-5, hexadecyl a parts per thousand phenyl a parts per thousand vinyl > parent for MOR and hexadecyl > phenyl a parts per thousand vinyl > a parts per thousand parent for BEA zeolites, respectively.}, language = {en} } @article{MorgnerBennemannCywińskietal.2017, author = {Morgner, Frank and Bennemann, Mark and Cywiński, Piotr J. and Kollosche, Matthias and G{\´o}rski, Krzysztof and Pietraszkiewicz, Marek and Geßner, Andr{\´e} and L{\"o}hmannsr{\"o}ben, Hans-Gerd}, title = {Elastic FRET sensors for contactless pressure measurement}, series = {RSC Advances : an international journal to further the chemical sciences}, volume = {7}, journal = {RSC Advances : an international journal to further the chemical sciences}, publisher = {RSC Publishing}, address = {Cambridge}, issn = {2046-2069}, doi = {10.1039/c7ra06379b}, pages = {50578 -- 50583}, year = {2017}, abstract = {Contactless pressure monitoring based on Forster resonance energy transfer between donor/acceptor pairs immobilized within elastomers is demonstrated. The donor/acceptor energy transfer is employed by dispersing terbium(III) tris[(2-hydroxybenzoyl)-2-aminoethyl] amine complex (LLC, donor) and CdSe/ZnS quantum dots (QD655, acceptor) in styrene-ethylene/buthylene-styrene (SEBS) and poly(dimethylsiloxane) (PDMS). The continuous monitoring of QD luminescence showed a reversible intensity change as the pressure signal is alternated between two stable states indicating a pressure sensitivity of 6350 cps kPa(-1). Time-resolved measurements show the pressure impact on the FRET signal due to an increase of decay time (270 ms up to 420 ms) for the donor signal and parallel drop of decay time (170 mu s to 155 mu s) for the acceptor signal as the net pressure applied. The LLC/QD655 sensors enable a contactless readout as well as space resolved monitoring to enable miniaturization towards smaller integrated stretchable opto-electronics. Elastic FRET sensors can potentially lead to developing profitable analysis systems capable to outdo conventional wired electronic systems (inductive, capacitive, ultrasonic and photoelectric sensors) especially for point-of-care diagnostics, biological monitoring required for wearable electronics.}, language = {en} } @article{HeyneArltGessneretal.2020, author = {Heyne, Benjamin and Arlt, Kristin and Geßner, Andr{\´e} and Richter, Alexander F. and D{\"o}blinger, Markus and Feldmann, Jochen and Taubert, Andreas and Wedel, Armin}, title = {Mixed Mercaptocarboxylic Acid Shells Provide Stable Dispersions of InPZnS/ZnSe/ZnS Multishell Quantum Dots in Aqueous Media}, series = {Nanomaterials}, volume = {10}, journal = {Nanomaterials}, number = {9}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2079-4991}, doi = {10.3390/nano10091858}, pages = {24}, year = {2020}, abstract = {Highly luminescent indium phosphide zinc sulfide (InPZnS) quantum dots (QDs), with zinc selenide/zinc sulfide (ZnSe/ZnS) shells, were synthesized. The QDs were modified via a post-synthetic ligand exchange reaction with 3-mercaptopropionic acid (MPA) and 11-mercaptoundecanoic acid (MUA) in different MPA:MUA ratios, making this study the first investigation into the effects of mixed ligand shells on InPZnS QDs. Moreover, this article also describes an optimized method for the correlation of the QD size vs. optical absorption of the QDs. Upon ligand exchange, the QDs can be dispersed in water. Longer ligands (MUA) provide more stable dispersions than short-chain ligands. Thicker ZnSe/ZnS shells provide a better photoluminescence quantum yield (PLQY) and higher emission stability upon ligand exchange. Both the ligand exchange and the optical properties are highly reproducible between different QD batches. Before dialysis, QDs with a ZnS shell thickness of ~4.9 monolayers (ML), stabilized with a mixed MPA:MUA (mixing ratio of 1:10), showed the highest PLQY, at ~45\%. After dialysis, QDs with a ZnS shell thickness of ~4.9 ML, stabilized with a mixed MPA:MUA and a ratio of 1:10 and 1:100, showed the highest PLQYs, of ~41\%. The dispersions were stable up to 44 days at ambient conditions and in the dark. After 44 days, QDs with a ZnS shell thickness of ~4.9 ML, stabilized with only MUA, showed the highest PLQY, of ~34\%.}, language = {en} } @misc{HeyneArltGessneretal.2020, author = {Heyne, Benjamin and Arlt, Kristin and Geßner, Andr{\´e} and Richter, Alexander F. and D{\"o}blinger, Markus and Feldmann, Jochen and Taubert, Andreas and Wedel, Armin}, title = {Mixed Mercaptocarboxylic Acid Shells Provide Stable Dispersions of InPZnS/ZnSe/ZnS Multishell Quantum Dots in Aqueous Media}, series = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, journal = {Postprints der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, number = {1026}, issn = {1866-8372}, doi = {10.25932/publishup-48603}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-486032}, pages = {26}, year = {2020}, abstract = {Highly luminescent indium phosphide zinc sulfide (InPZnS) quantum dots (QDs), with zinc selenide/zinc sulfide (ZnSe/ZnS) shells, were synthesized. The QDs were modified via a post-synthetic ligand exchange reaction with 3-mercaptopropionic acid (MPA) and 11-mercaptoundecanoic acid (MUA) in different MPA:MUA ratios, making this study the first investigation into the effects of mixed ligand shells on InPZnS QDs. Moreover, this article also describes an optimized method for the correlation of the QD size vs. optical absorption of the QDs. Upon ligand exchange, the QDs can be dispersed in water. Longer ligands (MUA) provide more stable dispersions than short-chain ligands. Thicker ZnSe/ZnS shells provide a better photoluminescence quantum yield (PLQY) and higher emission stability upon ligand exchange. Both the ligand exchange and the optical properties are highly reproducible between different QD batches. Before dialysis, QDs with a ZnS shell thickness of ~4.9 monolayers (ML), stabilized with a mixed MPA:MUA (mixing ratio of 1:10), showed the highest PLQY, at ~45\%. After dialysis, QDs with a ZnS shell thickness of ~4.9 ML, stabilized with a mixed MPA:MUA and a ratio of 1:10 and 1:100, showed the highest PLQYs, of ~41\%. The dispersions were stable up to 44 days at ambient conditions and in the dark. After 44 days, QDs with a ZnS shell thickness of ~4.9 ML, stabilized with only MUA, showed the highest PLQY, of ~34\%.}, language = {en} } @phdthesis{Gessner2011, author = {Geßner, Andr{\´e}}, title = {Neuartige Lanthanoid-dotierte mikro- und mesopor{\"o}se Feststoffe : Charakterisierung von Ion-Wirt-Wechselwirkungen, Speziesverteilung und Lumineszenzeigenschaften mittels zeitaufgel{\"o}ster Lumineszenzspektroskopie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-52371}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, year = {2011}, abstract = {Por{\"o}se Sol-Gel-Materialien finden in vielen Bereichen Anwendung bzw. sind Gegenstand der aktuellen Forschung. Zu diesen Bereichen z{\"a}hlen sowohl klassische Anwendungen, wie z. B. die Verwendung als Katalysator, Molekularsieb oder Trockenmittel, als auch nichtklassische Anwendungen, wie z. B. der Einsatz als Kontrastmittel in der Magnet-Resonanz-Tomographie oder in Form von d{\"u}nnen Zeolithfilmen als Isolatoren in Mikrochips. Auch f{\"u}r den Einsatz in der Photonik werden por{\"o}se Materialien in Betracht gezogen, wie die Entwicklung des Zeolith-Farbstoff-Lasers zeigt. Mikropor{\"o}se Zeolithe k{\"o}nnen generell {\"u}ber einfache Ionenaustauschreaktionen mit Lanthanoidionen in lumineszente Materialien umgewandelt werden. Neben der Erzeugung eines lumineszenten Materials, dessen Lumineszenzeigenschaften charakterisiert werden m{\"u}ssen, bietet die Nutzung von Lanthanoidionen die M{\"o}glichkeit diese Ionen als Sonde zur Charakterisierung der Ion-Wirt-Wechselwirkungen zu funktionalisieren, was z. B. in Bezug auf die Anwendung als Katalysator von großer Bedeutung ist. Dabei werden die einzigartigen Lumineszenzeigenschaften der Lanthanoidionen, in diesem Fall von Europium(III) und Terbium(III), genutzt. In dieser Arbeit wurden Lanthanoid-dotierte mikropor{\"o}se Zeolithe, mikropor{\"o}s-mesopor{\"o}se Hybridmaterialien und mesopor{\"o}se Silikate hinsichtlich ihrer Lumineszenzeigenschaften und ihrer Wechselwirkung des Wirtsmaterials mit den Lanthanoidionen mittels zeitaufgel{\"o}ster Lumineszenzspektroskopie untersucht. Zeitaufgel{\"o}ste Emissionsspektren (TRES) liefern dabei sowohl Informationen in der Wellenl{\"a}ngen- als auch in der Zeitdom{\"a}ne. Erstmalig wurden die TRES mittels einer umfangreichen Auswertemethodik behandelt. Neben der Anpassung des Abklingverhaltens mit einer diskreten Zahl von Exponentialfunktionen, wurden unterst{\"u}tzend auch Abklingzeitverteilungsanalysen durchgef{\"u}hrt. Zeitaufgel{\"o}ste fl{\"a}chennormierte Emissionsspektren (TRANES), eine Erweiterung der normalen TRES, konnten erstmals zur Bestimmung der Zahl der emittierenden Lanthanoidspezies in por{\"o}sen Materialien genutzt werden. Durch die Berechnung der Decayassoziierten Spektren (DAS) konnten den Lanthanoidspezies die entsprechenden Lumineszenzspektren zugeordnet werden. Zus{\"a}tzlich konnte, speziell im Fall der Europium-Lumineszenz, durch Kombination von zeitlicher und spektraler Information das zeitabh{\"a}ngige Asymmetrieverh{\"a}ltnis R und die spektrale Evolution des 5D0-7F0-{\"U}bergangs mit der Zeit t untersucht und somit wesentliche Informationen {\"u}ber die Verteilung der Europiumionen im Wirtsmaterial erhalten werden. {\"U}ber die Abklingzeit und das Asymmetrieverh{\"a}ltnis R konnten R{\"u}ckschl{\"u}sse auf die Zahl der OH-Oszillatoren in der ersten Koordinationssph{\"a}re und die Symmetrie der Koordinationsumgebung gezogen werden. F{\"u}r die mikropor{\"o}sen und mikropor{\"o}s-mesopor{\"o}sen Materialien wurden verschiedene Lanthanoidspezies, im Regelfall zwei, gefunden, welche entsprechend der beschriebenen Methoden charakterisiert wurden. Diese Lanthanoidspezies konnten Positionen in den Materialien zugeordnet werden, die sich im tief Inneren des Porensystems oder auf bzw. nahe der {\"a}ußeren Oberfl{\"a}che oder in den Mesoporen befinden. Erstere Spezies ist aufgrund ihrer Position im Material gut vor Feuchtigkeitseinfl{\"u}ssen gesch{\"u}tzt, was sich deutlich in entsprechend langen Lumineszenzabklingzeiten {\"a}ußert. Zus{\"a}tzlich ist diese Europiumspezies durch unsymmetrische Koordinationsumgebung charakterisiert, was auf einen signifikanten Anteil an Koordination der Lanthanoidionen durch die Sauerstoffatome im Wirtsgitter zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Ionen, die sich nahe oder auf der {\"a}ußeren Oberfl{\"a}che befinden, sind dagegen f{\"u}r Feuchtigkeit zug{\"a}nglicher, was in k{\"u}rzeren Lumineszenzabklingzeiten und einer symmetrischeren Koordinationsumgebung resultiert. Der Anteil von Wassermolek{\"u}len in der ersten Koordinationssph{\"a}re ist hier deutlich gr{\"o}ßer, als bei den Ionen, die sich tiefer im Porensystem befinden und entspricht in vielen F{\"a}llen der Koordinationszahl eines vollst{\"a}ndig hydratisierten Lanthanoidions. Auch der Einfluss von Oberfl{\"a}chenmodifikationen auf die Speziesverteilung und das Verhalten der Materialien gegen{\"u}ber Feuchtigkeit wurde untersucht. Dabei gelang es den Einfluss der Feuchtigkeit auf die Lumineszenzeigenschaften und die Speziesverteilung durch die Oberfl{\"a}chenmodifikation zu verringern und die Lumineszenzeigenschaften teilweise zu konservieren. Im Fall der mesopor{\"o}sen Silikamonolithe wurde auch eine heterogene Verteilung der Lanthanoidionen im Porensystem gefunden. Hier wechselwirkt ein Teil der Ionen mit der Porenwand, w{\"a}hrend sich die restlichen Ionen in der w{\"a}ßrigen Phase innerhalb des Porensystems aufhalten. Das Aufbringen von Oberfl{\"a}chenmodifikationen f{\"u}hrte zu einer Wechselwirkung der Ionen mit diesen Oberfl{\"a}chenmodifikationen, was sich in Abh{\"a}ngigkeit von der Oberfl{\"a}chenbeladung in den enstprechenden Lumineszenzeigenschaften niederschlug.}, language = {de} }