@phdthesis{Boese2017,
  author    = {Boese, Adrian Daniel},
  title     = {Theorie und Berechnung intermolekularer Wechselwirkungen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-412867},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {235},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die klassische Physik/Chemie unterscheidet zwischen drei Bindungstypen: Der kovalenten Bindung, der ionischen Bindung und der metallischen Bindung. Molek{\"u}le untereinander werden hingegen durch schwache Wechselwirkungen zusammen gehalten, sie sind trotz ihrer schwachen Kr{\"a}fte weniger verstanden, aber dabei nicht weniger wichtig. In zukunftsweisenden Gebieten wie der Nanotechnologie, der Supramolekularen Chemie und Biochemie sind sie von elementarer Bedeutung. Um schwache, intermolekulare Wechselwirkungen zu beschreiben, vorauszusagen und zu verstehen, sind sie zun{\"a}chst theoretisch zu erfassen. Hierzu geh{\"o}ren verschiedene quantenchemische Methoden, die in dieser Arbeit vorgestellt, verglichen, weiterentwickelt und schließlich auch exemplarisch auf Problemstellungen in der Chemie angewendet werden. Aufbauend auf einer Hierarchie von Methoden unterschiedlicher Genauigkeit werden sie f{\"u}r diese Ziele eingesetzt, ausgearbeitet und kombiniert. Berechnet wird die Elektronenstruktur, also die Verteilung und Energie von Elektronen, die im Wesentlichen die Atome zusammen halten. Da Ungenauigkeiten von der Beschreibung der Elektronenstruktur von den verwendeten Methoden abh{\"a}ngen, kann man die Effekte detailliert untersuchen, sie beschreiben und darauf aufbauend weiter entwickeln, um sie anschließend an verschiedenen Modellen zu testen. Die Geschwindigkeit der Berechnungen mit modernen Computern ist eine wesentliche, zu ber{\"u}cksichtigende Komponente, da im Allgemeinen die Genauigkeit mit der Rechenzeit exponentiell steigt, und die damit an die Grenzen der M{\"o}glichkeiten stoßen muss. Die genaueste der verwendeten Methoden basiert auf der Coupled-Cluster-Theorie, die sehr gute Voraussagen erm{\"o}glicht. F{\"u}r diese wird eine sogenannte spektroskopische Genauigkeit mit Abweichungen von wenigen Wellenzahlen erzielt, was Vergleiche mit experimentellen Daten zeigen. Eine M{\"o}glichkeit zur N{\"a}herung von hochgenauen Methoden basiert auf der Dichtefunktionaltheorie: Hier wurde das „Boese-Martin for Kinetics" (BMK)-Funktional entwickelt, dessen Funktionalform sich in vielen nach 2010 ver{\"o}ffentlichten Dichtefunktionalen wiederfindet. Mit Hilfe der genaueren Methoden lassen sich schließlich semiempirische Kraftfelder zur Beschreibung intermolekularer Wechselwirkungen f{\"u}r individuelle Systeme parametrisieren, diese ben{\"o}tigen weit weniger Rechenzeit als die Methoden, die auf der genauen Berechnung der Elektronenstruktur von Molek{\"u}len beruhen. F{\"u}r gr{\"o}ßere Systeme lassen sich auch verschiedene Methoden kombinieren. Dabei wurden Einbettungsverfahren verfeinert und mit neuen methodischen Ans{\"a}tzen vorgeschlagen. Sie verwenden sowohl die symmetrieadaptierte St{\"o}rungstheorie als auch die quantenchemische Einbettung von Fragmenten in gr{\"o}ßere, quantenchemisch berechnete Systeme. Die Entwicklungen neuer Methoden beziehen ihren Wert im Wesentlichen durch deren Anwendung: In dieser Arbeit standen zun{\"a}chst die Wasserstoffbr{\"u}cken im Vordergrund. Sie z{\"a}hlen zu den st{\"a}rkeren intermolekularen Wechselwirkungen und sind nach wie vor eine Herausforderung. Im Gegensatz dazu sind van-der-Waals Wechselwirkungen relativ einfach durch Kraftfelder zu beschreiben. Deshalb sind viele der heute verwendeten Methoden f{\"u}r Systeme, in denen Wasserstoffbr{\"u}cken dominieren, vergleichsweise schlecht. Eine Untersuchung molekularer Aggregate mit Auswirkungen intermolekularer Wechselwirkungen auf die Schwingungsfrequenzen von Molek{\"u}len schließt sich an. Dabei wird auch {\"u}ber die sogenannte starrer-Rotor-harmonischer-Oszillator-N{\"a}herung hinausgegangen. Eine weitreichende Anwendung behandelt Adsorbate, hier die von Molek{\"u}len auf ionischen/metallischen Oberfl{\"a}chen. Sie k{\"o}nnen mit {\"a}hnlichen Methoden behandelt werden wie die intermolekularen Wechselwirkungen, und sind mit speziellen Einbettungsverfahren sehr genau zu beschreiben. Die Resultate dieser theoretischen Berechnungen stimulierten eine Neubewertung der bislang bekannten experimentellen Ergebnisse. Molekulare Kristalle sind ein {\"a}ußerst wichtiges Forschungsgebiet. Sie werden durch schwache Wechselwirkungen zusammengehalten, die von van-der-Waals Kr{\"a}ften bis zu Wasserstoffbr{\"u}cken reichen. Auch hier wurden neuentwickelte Methoden eingesetzt, die eine interessante, mindestens ebenso genaue Alternative zu den derzeit g{\"a}ngigen Methoden darstellen. Von daher sind die entwickelten Methoden, als auch deren Anwendung {\"a}ußerst vielf{\"a}ltig. Die behandelten Berechnungen der Elektronenstruktur erstrecken sich von den sogenannten post-Hartree-Fock-Methoden {\"u}ber den Einsatz der Dichtefunktionaltheorie bis zu semiempirischen Kraftfeldern und deren Kombinationen. Die Anwendung reicht von einzelnen Molek{\"u}len in der Gasphase {\"u}ber die Adsorption auf Oberfl{\"a}chen bis zum molekularen Festk{\"o}rper.},
  language  = {de}
}
@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}
}
@phdthesis{Strunk2018,
  author    = {Strunk, David},
  title     = {Gewinnung phenolischer Komponenten aus dem Birkenstamm als Rohstoffquelle f{\"u}r die Synthese eines neuen substituierten Phenylmethacrylats und dessen Polymerisation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-409228},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VIII, 157},
  year      = {2018},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit werden Wege zur Gewinnung verschiedener phenolischer Substanzen wie Lignin, Diarylheptanoide und 4-(3-Oxobutyl)phenol (Himbeerketon) aus dem Stamm der H{\"a}ngebirke (Betula pendula) aufgezeigt. Durch Methacrylierung des 4-(3-Oxobutyl)phenols wurde ein Monomer erzeugt, welches mittels freier radikalischer Masse- und L{\"o}sungspolymerisation, sowie enzymatischer Polymerisation polymerisiert werden kann. Eine erste Isolierung von Bestandteilen wurde durch Extraktion von Innenholz bzw. Rinde mit Methanol erzielt. Die in Methanol unl{\"o}slichen Bestandteile des Innenholzes und der Rinde wurden anschließend mit ausgew{\"a}hlten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten extrahiert. Es wurde ein Verfahren zum selektiven Trennen der mit diesen ionischen Fl{\"u}ssigkeiten extrahierten Bestandteile in Cellulose, Hemicellulose, Lignin und mit Ethylacetat extrahierbare Bestandteile entwickelt. Hierdurch war es m{\"o}glich, sowohl die verwendeten ionischen Fl{\"u}ssigkeiten als auch das Innenholz und die Rinde hinsichtlich ihres Extraktionsverhaltens miteinander zu vergleichen. Ferner wurden verschiedene Strategien aufgezeigt, um insgesamt drei Spezies an Diarylheptanoiden aus dem methanolischen Extrakt der Rinde zu isolieren. Eines der gefundenen Diarylheptanoide (5 Hydroxy-1,7-bis(4-hydroxyphenyl)-3-heptanon) wurde via Retroaldolreaktion in 4 (3 Oxobutyl)phenol (Himbeerketon) und 3 (4 Hydroxyphenyl)propanal gespalten. Es wurde die Verwendung des 4-(3-Oxobutyl)phenol als Monomerbestandteil untersucht. Hierf{\"u}r wurde 4-(3-Oxobutyl)phenylmethacrylat synthetisiert und Wege zur Reinigung mittels S{\"a}ulenchromatographie und Umkristallisation aufgezeigt. Anschließend wurde Poly(4-(3-oxobutyl)phenylmethacrylat) (PObMA) und Polybenzylmethacrylats (PBzMA) aus Massen- und L{\"o}sungspolymerisation hergestellt. Die Ausbeuten an PObpMA im Vergleich zum PBzMA liegen bei gleichen Reaktionsbedingungen auf gleichem Niveau. Im Kontrast hierzu ist der Polymerisationsgrad aus freier radikalischer Polymerisation in Masse des PObpMA im Vergleich zum PBzMA um den Faktor 3,7 gr{\"o}ßer. Die Glas{\"u}bergangstemperaturen des PObpMA liegen bei gleichen Reaktionsbedingungen sowohl bei freier radikalischer Polymerisation in Masse, als auch bei L{\"o}sungspolymerisation {\"u}ber denen des PBzMA. Dar{\"u}ber hinaus wurde die Polymerisation von 4-(3-Oxobutyl)phenylmethacrylat und Benzylmethacrylat mit einem Initiatorsystem bestehend aus Meerrettichperoxidase, Acetylaceton und Wasserstoffperoxid bei Raumtemperatur beschrieben. Die mit enzymatischem Initiatorsystem erzeugten Produkte zeigten starke {\"U}bereinstimmung mit Produkten aus L{\"o}sungspolymerisationen, welche mit Azobis(isobutyronitril) initiiert wurden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zuehlke2017,
  author    = {Z{\"u}hlke, Martin},
  title     = {Elektrosprayionisation Ionenmobilit{\"a}tsspektrometrie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-407452},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {viii, 113, XIV},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die Elektrosprayionisation (ESI) ist eine der weitverbreitetsten Ionisationstechniken f{\"u}r fl{\"u}ssige Pro-ben in der Massen- und Ionenmobilit{\"a}ts(IM)-Spektrometrie. Aufgrund ihrer schonenden Ionisierung wird ESI vorwiegend f{\"u}r empfindliche, komplexe Molek{\"u}le in der Biologie und Medizin eingesetzt. {\"U}berdies ist sie allerdings f{\"u}r ein sehr breites Spektrum an Substanzklassen anwendbar. Die IM-Spektrometrie wurde urspr{\"u}nglich zur Detektion gasf{\"o}rmiger Proben entwickelt, die haupts{\"a}chlich durch radioaktive Quellen ionisiert werden. Sie ist die einzige analytische Methode, bei der Isomere in Echtzeit getrennt und {\"u}ber ihre charakteristische IM direkt identifiziert werden k{\"o}nnen. ESI wurde in den 90ger Jahren durch die Hill Gruppe in die IM-Spektrometrie eingef{\"u}hrt. Die Kombination wird bisher jedoch nur von wenigen Gruppen verwendet und hat deshalb noch ein hohes Entwick-lungspotential. Ein vielversprechendes Anwendungsfeld ist der Einsatz in der Hochleistungs-fl{\"u}ssigkeitschromatographie (HPLC) zur mehrdimensionalen Trennung. Heutzutage ist die HPLC die Standardmethode zur Trennung komplexer Proben in der Routineanalytik. HPLC-Trennungsg{\"a}nge sind jedoch h{\"a}ufig langwierig und der Einsatz verschiedener Laufmittel, hoher Flussraten, von Puffern, sowie Laufmittelgradienten stellt hohe Anforderungen an die Detektoren. Die ESI-IM-Spektrometrie wurde in einigen Studien bereits als HPLC-Detektor eingesetzt, war dort bisher jedoch auf Flussratensplitting oder geringe Flussraten des Laufmittels beschr{\"a}nkt. In dieser kumulativen Doktorarbeit konnte daher erstmals ein ESI IM-Spektrometer als HPLC-Detektor f{\"u}r den Flussratenbereich von 200-1500 μl/min entwickelt werden. Anhand von f{\"u}nf Publi-kationen wurden (1) {\"u}ber eine umfassende Charakterisierung die Eignung des Spektrometers als HPLC-Detektor festgestellt, (2) ausgew{\"a}hlte komplexe Trenng{\"a}nge pr{\"a}sentiert und (3) die Anwen-dung zum Reaktionsmonitoring und (4, 5) m{\"o}gliche Weiterentwicklungen gezeigt. Erfolgreich konnten mit dem selbst-entwickelten ESI IM-Spektrometer typische HPLC-Bedingungen wie Wassergehalte im Laufmittel von bis zu 90\%, Pufferkonzentrationen von bis zu 10 mM, sowie Nachweisgrenzen von bis zu 50 nM erreicht werden. Weiterhin wurde anhand der komplexen Trennungsg{\"a}nge (24 Pestizide/18 Aminos{\"a}uren) gezeigt, dass die HPLC und die IM-Spektrometrie eine hohe Orthogonalit{\"a}t besitzen. Eine effektive Peakkapazit{\"a}t von 240 wurde so realisiert. Auf der HPLC-S{\"a}ule koeluierende Substanzen konnten {\"u}ber die Driftzeit getrennt und {\"u}ber ihre IM identifi-ziert werden, sodass die Gesamttrennzeiten erheblich minimiert werden konnten. Die Anwend-barkeit des ESI IM-Spektrometers zur {\"U}berwachung chemischer Synthesen wurde anhand einer dreistufigen Reaktion demonstriert. Es konnten die wichtigsten Edukte, Zwischenprodukte und Produkte aller Stufen identifiziert werden. Eine quantitative Auswertung war sowohl {\"u}ber eine kurze HPLC-Vortrennung als auch durch die Entwicklung eines eigenen Kalibrierverfahrens, welches die Ladungskonkurrenz bei ESI ber{\"u}cksichtigt, ohne HPLC m{\"o}glich. Im zweiten Teil der Arbeit werden zwei Weiterentwicklungen des Spektrometers pr{\"a}sentiert. Eine M{\"o}glichkeit ist die Reduzierung des Drucks in den intermedi{\"a}ren Bereich (300 - 1000 mbar) mit dem Ziel der Verringerung der ben{\"o}tigten Spannungen. Mithilfe von Streulichtbildern und Strom-Spannungs-Kurven wurden f{\"u}r geringe Dr{\"u}cke eine verminderte Freisetzung der Analyt-Ionen aus den Tropfen festgestellt. Die Verluste konnten jedoch {\"u}ber h{\"o}here elektrische Feldst{\"a}rken ausgeglichen werden, sodass gleiche Nachweisgrenzen bei 500 mbar und bei 1 bar erreicht wurden. Die zweite Weiterentwicklung ist ein neuartiges Ionentors mit Pulsschaltung, welches eine Verdopplung der Aufl{\"o}sung auf bis zu R > 100 bei gleicher Sensitivit{\"a}t erm{\"o}glichte. Eine denkbare Anwendung im Bereich der Peptidanalytik wurde mit beachtlichen Aufl{\"o}sungen der Peptide von R = 90 gezeigt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Berthold2017,
  author    = {Berthold, Thomas},
  title     = {Tannine f{\"u}r nachhaltige und funktionale Kohlenstoffmaterialien},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-407564},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {85, xlvi},
  year      = {2017},
  abstract  = {In Zeiten eines sich schnell {\"a}ndernden und vielseitigen Energiemarktes m{\"u}ssen Kohlenstoffmaterialien f{\"u}r verschiedene Anforderungen einsetzbar sein. Dies erfordert flexibel synthetisierbare Kohlenstoffmaterialien bevorzugt aus g{\"u}nstigen und nachhaltigen Kohlenstoffquellen. Es ist allerdings nicht leicht Vorl{\"a}uferverbindungen auszumachen, welche sich einerseits f{\"u}r verschiedene Herstellungsverfahren eignen und deren Kohlenstoffprodukte andererseits in spezifischen Eigenschaften, wie der Struktur, des Stickstoffanteils, der Oberfl{\"a}che und der Porengr{\"o}ßen, eingestellt werden k{\"o}nnen. In diesem Zusammenhang k{\"o}nnen nat{\"u}rliche Polyphenole, etwa {\"u}bersch{\"u}ssige Tannine aus der Weinproduktion, eine neue Welt zu hoch funktionalen und vielseitig einstellbaren Kohlenstoffmaterialien mit hohen Ausbeuten {\"o}ffnen. Das Hauptziel dieser vorliegenden Thesis war es neue funktionale, einstellbare und skalierbare nanostrukturierte Kohlenstoffmaterialien aus Tanninen (insbesondere Tannins{\"a}ure) f{\"u}r unterschiedliche elektrochemische Zwecke zu synthetisieren und zu charakterisieren. Erm{\"o}glicht wurde dies durch unterschiedliche synthetische Herangehensweisen, wie etwa der polymeren Strukturdirektion, dem ionothermalen Templatieren und der weichen Templatierung. An Stelle des weitl{\"a}ufig gebr{\"a}uchlichen, aber kanzerogenen Vernetzungsagens Formaldehyd wurden bei den vorgestellten Synthesen Harnstoff und Thioharnstoff gew{\"a}hlt, um zugleich die synthetisierten Kohlenmaterialien variabel dotieren zu k{\"o}nnen. Daher wurden im ersten Teil der Arbeit die Wechselwirkungen, Reaktionen und thermischen Verhaltensweisen von Tannins{\"a}ure und Mixturen von Tannins{\"a}ure und Harnstoff bzw. Thioharnstoff untersucht, um daraus wichtige Erkenntnisse f{\"u}r die verschiedenen Kohlenstoffsynthesen zu gewinnen. Durch die Verwendung eines polymeren Strukturierungsagenz Pluronic P123 konnten in einer ersten Kohlenstoffsynthese nachhaltige und dotierbare Kohlenstoffpartikel mit Durchmessern im Nanometerbereich aus Tannins{\"a}ure und Harnstoff hergestellt werden. Es konnte dabei gezeigt werden, dass durch die Modifikation der verschiedenen Syntheseparameter die Kohlenstoffnanopartikel gem{\"a}ß ihres gemittelten Partikeldurchmessers, ihrer BET-Oberfl{\"a}che, ihrer Komposition, ihrer Leitf{\"a}higkeit und ihrer chemischen Stabilit{\"a}t einstellbar sind. Dies er{\"o}ffnete die M{\"o}glichkeit diese Kohlenstoffpartikel als alternatives und nachhaltiges Rußmaterial einzusetzen. Weiterhin war es durch die ionothermale Templatierung m{\"o}glich por{\"o}se, dotierte und kontrollierbare Kohlenstoffpartikel mit hohen spezifischen Oberfl{\"a}chen aus den gew{\"a}hlten Pr{\"a}kursorverbindungen zu synthetisieren, die sich f{\"u}r den Einsatz in Superkondensatoren eignen. Auf diesen Erkenntnissen aufbauend konnten mittels der Rotationsbeschichtung por{\"o}se binderfreie und strukturierte Kohlenstofffilme synthetisiert werden, die eine spinodale Struktur aufwiesen. Anhand der Modifikation der Stamml{\"o}sungskonzentration, der Rotationsgeschwindigkeit und der verwendeten Substrate konnten die Filmdicke (100-1000 nm), die Morphologie und Gesamtoberfl{\"a}che gezielt beeinflusst werden. Die erweiterte elektrochemische Analyse zeigte außerdem ein sehr gut zug{\"a}ngliches Porensystem der por{\"o}sen Kohlenstofffilme. Allumfassend konnten demnach verschiedene Synthesewege f{\"u}r Kohlenstoffmaterialien aus Tanninen aufgezeigt werden, die verschiedenartig strukturiert und kontrolliert werden k{\"o}nnen und sich f{\"u}r diverse Anwendungsgebiete eignen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Eisold2017,
  author    = {Eisold, Ursula},
  title     = {Cumarin- und DBD-Farbstoffe als Fluoreszenzsonden},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-405833},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {109},
  year      = {2017},
  abstract  = {In dieser Arbeit werden drei Themen im Zusammenhang mit den spektroskopischen Eigenschaften von Cumarin- (Cou) und DBD-Farbstoffen ([1,3]Dioxolo[4,5-f][1,3]benzodioxol) behandelt. Der erste Teil zeigt die grundlegende spektroskopische Charakterisierung von 7-Aminocumarinen und ihre potentielle Anwendung als Fluoreszenzsonde f{\"u}r Fluoreszenzimmunassays. Im zweiten Teil werden mit die photophysikalischen Eigenschaften der Cumarine genutzt um Cou- und DBD-funktionalisierte Oligo-Spiro-Ketal-St{\"a}be (OSTK) und ihre Eigenschaften als Membransonden zu untersuchen. Der letzte Teil besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese und der Charakterisierung von Cou- und DBD-funktionalisierten Polyprolinen als Referenzsysteme f{\"u}r schwefelfunktionalisierte OSTK-St{\"a}be und ihrer Kopplung an Goldnanopartikel. Immunochemische Analysemethoden sind in der klinischen Diagnostik sehr erfolgreich und werden heute auch f{\"u}r die Nahrungsmittelkontrolle und {\"U}berwachung von Umweltfragen mit einbezogen. Dadurch sind sie von großem Interesse f{\"u}r weitere Forschungen. Unter den verschiedenen Immunassays zeichnen sich lumineszenzbasierte Formate durch ihre herausragende Sensitivit{\"a}t aus, die dieses Format f{\"u}r zuk{\"u}nftige Anwendungen besonders attraktiv macht. Die Notwendigkeit von Multiparameterdetektionsm{\"o}glichkeiten erfordert einen Werkzeugkasten mit Farbstoffen, um die biochemische Reaktion in ein optisch detektierbares Signal umzuwandeln. Hier wird bei einem Multiparameteransatz jeder Analyt durch einen anderen Farbstoff mit einer einzigartigen Emissionsfarbe, die den blauen bis roten Spektralbereich abdecken, oder eine einzigartige Abklingzeit detektiert. Im Falle eines kompetitiven Immunassayformats w{\"a}re f{\"u}r jeden der verschiedenen Farbstoffe ein einzelner Antik{\"o}rper erforderlich. In der vorliegenden Arbeit wird ein leicht modifizierter Ansatz unter Verwendung einer Cumarineinheit, gegen die hochspezifische monoklonale Antik{\"o}rper (mAb) erzeugt wurden, als grundlegendes Antigen pr{\"a}sentiert. Durch eine Modifikation der Stammcumarineinheit an einer Position des Molek{\"u}ls, die f{\"u}r die Erkennung durch den Antik{\"o}rper nicht relevant ist, kann auf den vollen Spektralbereich von blau bis tiefrot zugegriffen werden. In dieser Arbeit wird die photophysikalische Charakterisierung der verschiedenen Cumarinderivate und ihrer entsprechenden Immunkomplexe mit zwei verschiedenen, aber dennoch hochspezifischen, Antik{\"o}rpern pr{\"a}sentiert. Die Cumarinfarbstoffe und ihre Immunkomplexe wurden durch station{\"a}re und zeitaufgel{\"o}ste Absorptions- sowie Fluoreszenzemissionsspektroskopie charakterisiert. Dar{\"u}ber hinaus wurden Fluoreszenzdepolarisationsmessungen durchgef{\"u}hrt, um die Daten zu vervollst{\"a}ndigen, die die verschiedenen Bindungsmodi der beiden Antik{\"o}rper betonten. Im Gegensatz zu h{\"a}ufig eingesetzten Nachweissystemen wurde eine massive Fluoreszenzverst{\"a}rkung bei der Bildung des Antik{\"o}rper-Farbstoffkomplexes bis zu einem Faktor von 50 gefunden. Wegen der leichten Emissionsfarben{\"a}nderung durch das Anpassen der Cumarinsubstitution in der f{\"u}r die Antigenbindung nicht relevanten Position des Elternmolek{\"u}ls, ist eine Farbstoff-Toolbox vorhanden, die bei der Konstruktion von kompetitiven Multiparameterfluoreszenzverst{\"a}rkungsimmunassays verwendet werden kann. Oligo-Spiro-Thio-Ketal-St{\"a}be werden aufgrund ihres hydrophoben R{\"u}ckgrats leicht in Doppellipidschichten eingebaut und deshalb als optische Membransonde verwendet. Wegen ihres geringen Durchmessers wird nur eine minimale St{\"o}rung der Doppellipidschicht verursacht. Durch die Markierung mit Fluoreszenzfarbstoffen sind neuartige F{\"o}rster-Resonanz-Energietransfersonden mit hoch definierten relativen Orientierungen der {\"U}bergangsdipolmomente der Donor- und Akzeptorfarbstoffe zug{\"a}nglich und macht die Klasse der OSTK-Sonden zu einem leistungsstarken, flexiblen Werkzeugkasten f{\"u}r optische Biosensoranwendungen. Mit Hilfe von station{\"a}ren und zeitaufgel{\"o}sten Fluoreszenzexperimenten wurde der Einbau von Cumarin- und DBD markierten OSTK-St{\"a}ben in großen unilamellaren Vesikeln untersucht und die Ergebnisse durch Fluoreszenzdepolarisationsmessungen untermauert. Der letzte Teil dieser Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung von Cou- und DBD-funktionalisierten Polyprolinen und ihrer Kopplung an Goldnanopartikel. Die farbstoffmarkierten Polyproline konnten erfolgreich hergestellt werden. Es zeigten sich deutlich Einfl{\"u}sse auf die spektroskopischen Eigenschaften der Farbstoffe durch die Bindung an die Polyprolinhelix. Die Kopplung an die 5 nm großen AuNP konnte erfolgreich durchgef{\"u}hrt werden. Die Erfahrungen, die durch die Kopplung der Polyproline an die AuNP, gewonnen wurde, ist die Basis f{\"u}r eine Einzelmolek{\"u}l-AFM-FRET-Nanoskopie mit OSTK-St{\"a}ben.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Bleek2017,
  author    = {Bleek, Katrin},
  title     = {Phosphonathaltige (Co)Polymere und ihr Einfluss auf die Mineralisation von Calciumphosphat},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-406630},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 167},
  year      = {2017},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Polymere hergestellt, die bestimmte funktionelle Gruppen beinhalten. Diese Gruppen werden zum Teil durch Alkylketten gesch{\"u}tzt, zum Teil liegen sie ungesch{\"u}tzt im Polymer vor. Mit diesen Polymeren wurden Untersuchungen mit knochen{\"a}hnlichen Materialien sogenanntem Calciumphosphat durchgef{\"u}hrt. Es wurde der Einfluss der verschiedenen Polymere auf die Bildung dieser knochen{\"a}hnlichen Substanzen untersucht und auch der Einfluss auf die Stabilit{\"a}t und das Aufl{\"o}sungsverhalten der Calciumphosphate. Dabei sollte ein besonderes Augenmerk auf die funktionellen Gruppen, sogenannte Phosphons{\"a}uren und deren Ester, die die Phosphons{\"a}uren sch{\"u}tzen, gesetzt werden. Es stellte sich heraus, dass bei der Bildung der knochen{\"a}hnlichen Materialien die Polymere mit Estergruppen eine leichte F{\"o}rderung der Calciumphosphat-Bildung verursachen, w{\"a}hrend die ungesch{\"u}tzten Polymere die Bildung des „Knochenmaterials" sehr stark verz{\"o}gern. Dieser Effekt verst{\"a}rkt sich noch, wenn eine weitere bestimmte Komponente zum Polymer hinzukommt und somit ein Copolymer gebildet wird. Diese Copolymere beschleunigen bzw. verlangsamen die Calciumphosphatbildung noch st{\"a}rker. Werden Polymere mit einem anderen Polymerger{\"u}st aber den gleichen Phosphons{\"a}uresetern in den Seitenketten verwendet, {\"a}ndert sich der Einfluss der Calciumphosphat-Bildung wenig. Verglichen mit Polymeren ohne solche Phosphons{\"a}uregruppen wird erkennbar, dass es weniger die Phosphons{\"a}uregruppe ist, die die Mineralisation beeinflusst, sondern es eher eine Folge der S{\"a}ure im Polymer ist. Wird die Stabilisierung und Aufl{\"o}sung der Knochen{\"a}hnlichen Substanzen betrachtet, f{\"a}llt auf, dass auch hier wieder die S{\"a}uren den gr{\"o}ßten Effekt aus{\"u}ben. Die Phosphons{\"a}uregruppen scheinen dabei jedoch tats{\"a}chlich einen besonderen Effekt auszu{\"u}ben, da bei diesen die Stabilisierung und auch das Aufl{\"o}sungsverm{\"o}gen von Calciumphospaht von allen untersuchten Polymeren am gr{\"o}ßten sind. In der Arbeit konnte außerdem gezeigt werden, dass die Polymere und Copolymere mit Phosphons{\"a}uregruppen einen leicht positiven Effekt auf die Zahngesundheit zeigen. Die Zahl von Bakterien auf der Zahnoberfl{\"a}che konnte reduziert werden und bei der Untersuchung der Zahnaufl{\"o}sung wurde eine glattere Zahnoberfl{\"a}che erhalten, jedoch wurde auch mit den untersuchten Polymeren der Zahn im Inneren angegriffen. Weitere Untersuchungen k{\"o}nnen hier noch genaueren Aufschluss geben. Außerdem sollten auch die Polymere mit dem unterschiedlichen Polymerger{\"u}st und Phosphons{\"a}ureestergruppen untersucht werden. Letztere Polymere wurden verwendet, um festere "gelartige" Polymernetzwerke herzustellen und deren Einfluss auf die Calciumphosphatmineralisation zu untersuchen. Es stellte sich heraus, dass ohne das Einbetten einiger Calciumphosphatteilchen keine Bildung von Calciumphospaht an den Materialien ausgel{\"o}st wurde, wurden die sogenannten Hydrogele jedoch mit Calciumphosphatpartikeln geimpft, konnte deutliches weiteres Calciumphosphatwachstum beobachtet werden. Das Material l{\"a}sst sich auch in verschiedene Formen bringen. Somit k{\"o}nnte das System nach weiteren Untersuchungen zur Vertr{\"a}glichkeit mit Zellen oder Geweben ein m{\"o}gliches Material f{\"u}r Implantate darstellen, mit denen gezielt Knochenwachstum eingeleitet werden k{\"o}nnte.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Heinke2017,
  author    = {Heinke, David},
  title     = {Entwicklung biokompatibler superparamagnetischer Nanopartikel f{\"u}r den Einsatz als in vivo-Diagnostikum insbesondere im Magnetic Particle Imaging},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-406196},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {142},
  year      = {2017},
  abstract  = {Magnetische Eisenoxidnanopartikel werden bereits seit geraumer Zeit erfolgreich als MRT-Kontrastmittel in der klinischen Bildgebung eingesetzt. Durch Optimierung der magnetischen Eigenschaften der Nanopartikel kann die Aussagekraft von MR-Aufnahmen verbessert und somit der diagnostische Wert einer MR-Anwendung weiter erh{\"o}ht werden. Neben der Verbesserung bestehender Verfahren wird die bildgebende Diagnostik ebenso durch die Entwicklung neuer Verfahren, wie dem Magnetic Particle Imaging, vorangetrieben. Da hierbei das Messsignal von den magnetischen Nanopartikeln selbst erzeugt wird, birgt das MPI einen enormen Vorteil hinsichtlich der Sensitivit{\"a}t bei gleichzeitig hoher zeitlicher und r{\"a}umlicher Aufl{\"o}sung. Da es aktuell jedoch keinen kommerziell vertriebenen in vivo-tauglichen MPI-Tracer gibt, besteht ein dringender Bedarf an geeigneten innovativen Tracermaterialien. Daraus resultierte die Motivation dieser Arbeit biokompatible und superparamagnetische Eisenoxidnanopartikel f{\"u}r den Einsatz als in vivo-Diagnostikum insbesondere im Magnetic Particle Imaging zu entwickeln. Auch wenn der Fokus auf der Tracerentwicklung f{\"u}r das MPI lag, wurde ebenso die MR-Performance bewertet, da geeignete Partikel somit alternativ oder zus{\"a}tzlich als MR-Kontrastmittel mit verbesserten Kontrasteigenschaften eingesetzt werden k{\"o}nnten. Die Synthese der Eisenoxidnanopartikel erfolgte {\"u}ber die partielle Oxidation von gef{\"a}lltem Eisen(II)-hydroxid und Green Rust sowie eine diffusionskontrollierte Kopr{\"a}zipitation in einem Hydrogel. Mit der partiellen Oxidation von Eisen(II)-hydroxid und Green Rust konnten erfolgreich biokompatible und {\"u}ber lange Zeit stabile Eisenoxidnanopartikel synthetisiert werden. Zudem wurden geeignete Methoden zur Formulierung und Sterilisierung etabliert, wodurch zahlreiche Voraussetzungen f{\"u}r eine Anwendung als in vivo-Diagnostikum geschaffen wurden. Weiterhin ist auf Grundlage der MPS-Performance eine hervorragende Eignung dieser Partikel als MPI-Tracer zu erwarten, wodurch die Weiterentwicklung der MPI-Technologie maßgeblich vorangetrieben werden k{\"o}nnte. Die Bestimmung der NMR-Relaxivit{\"a}ten sowie ein initialer in vivo-Versuch zeigten zudem das große Potential der formulierten Nanopartikelsuspensionen als MRT-Kontrastmittel. Die Modifizierung der Partikeloberfl{\"a}che erm{\"o}glicht ferner die Herstellung zielgerichteter Nanopartikel sowie die Markierung von Zellen, wodurch das m{\"o}gliche Anwendungsspektrum maßgeblich erweitert wurde. Im zweiten Teil wurden Partikel durch eine diffusionskontrollierte Kopr{\"a}zipitation im Hydrogel, wobei es sich um eine bioinspirierte Modifikation der klassischen Kopr{\"a}zipitation handelt, synthetisiert, wodurch Partikel mit einer durchschnittlichen Kristallitgr{\"o}ße von 24 nm generiert werden konnten. Die Bestimmung der MPS- und MR-Performance elektrostatisch stabilisierter Partikel ergab vielversprechende Resultate. In Vorbereitung auf die Entwicklung eines in vivo-Diagnostikums wurden die Partikel anschließend erfolgreich sterisch stabilisiert, wodurch der kolloidale Zustand in MilliQ-Wasser {\"u}ber lange Zeit aufrechterhalten werden konnte. Durch Zentrifugation konnten die Partikel zudem erfolgreich in verschiedene Gr{\"o}ßenfraktionen aufgetrennt werden. Dies erm{\"o}glichte die Bestimmung der idealen Aggregatgr{\"o}ße dieses Partikelsystems in Bezug auf die MPS-Performance.},
  language  = {de}
}
@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}
}
@phdthesis{Behrends2017,
  author    = {Behrends, Nicole},
  title     = {Funktionalisierte OS(T)K-St{\"a}be und Sensorfluorophore zur optischen Sensorik},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-404213},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {210},
  year      = {2017},
  abstract  = {Im Rahmen dieser Arbeit wurden zum einen erste Oligospiro(thio)ketal (OS(T)K)-basierte Modellsysteme (molekulare Sonden) f{\"u}r abstandsabh{\"a}ngige Messungen mittels F{\"o}rster-Resonanz-Energietransfer (FRET) und zum anderen Sensorfluorophore, basierend auf einem DBD-Fluorophor und BAPTA, zur Messung der intrazellul{\"a}ren Calcium-Konzentration dargestellt. F{\"u}r die Synthese von molekularen Sonden f{\"u}r abstandsabh{\"a}ngige Messungen wurden verschiedenste einfach- und doppelt-markierte OS(T)K-St{\"a}be entwickelt und spektroskopisch untersucht. Die OS(T)K-St{\"a}be, sogenannte molekulare St{\"a}be, dienten als starre Abstandshalter zwischen den Fluorophoren. Als Fluorophore wurden Derivate von 6,7-Dihydroxy-4-methylcoumarin (Donor) und Acyl-DBD (Akzeptor) verwendet, die zusammen ein FRET-Paar bilden. Die Fluorophore wurden so funktionalisiert, dass sie sowohl unbeweglich bzw. „starr", als auch beweglich bzw. „flexibel" an den OS(T)K-Stab gebunden werden konnten. F{\"u}r die Synthese der OS(T)K-St{\"a}be wurden ebenfalls eine Reihe an unterschiedlich langen und kurzen Stabbausteinen synthetisiert. Auf diese Weise wurden eine Vielzahl an verschiedensten einfach- und doppelt-markierten OS(T)K-St{\"a}ben dargestellt, deren Fluorophore sowohl „starr" als auch „flexibel" gebunden sind. Die dargestellten St{\"a}be wurden in verschiedensten L{\"o}sungsmitteln spektroskopisch untersucht, um anschließend das Verhalten in Vesikel, die eine biomimetische Umgebung darstellen, zu beurteilen. Es wurde festgestellt, dass sich die St{\"a}be erfolgreich in die Vesikelmembran einlagerten und hohe FRET-Effizienzen aufweisen. Des Weiteren wurde ein FRET-Paar dargestellt, das sich durch 2-Photonenabsorpion im NIR-Bereich anregen l{\"a}sst. Es wurde in den lebenden Zellen mittels Fluoreszenzlebenszeitmikroskopie (FLIM) untersucht. Zur Untersuchung von intrazellul{\"a}rem Calcium wurden zwei verschiedene DBD-Fluorophore {\"u}ber einen kurzen Linker mit dem Calcium-Chelator BAPTA verkn{\"u}pft. Die dargestellten Fluorophore wurden sowohl in vitro als auch in vivo auf ihre Calcium-Sensitivit{\"a}t {\"u}berpr{\"u}ft. Mittels FLIM wurden in lebenden Zellen die Fluoreszenzlebenszeitverteilungen der Fluorophore nach Calcium-Konzentrations{\"a}nderungen detektiert.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{John2017,
  author    = {John, Daniela},
  title     = {Herstellung anisotroper Kolloide mittels templatgesteuerter Assemblierung und Kontaktdruckverfahren},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-398270},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {xiii, 122, XVII},
  year      = {2017},
  abstract  = {Diese Arbeit befasste sich mit neuen Konzepten zur Darstellung anisotroper Partikelsysteme durch Anordnung von funktionalisierten Partikeln unter Zuhilfenahme etablierter Methoden wie der templatgest{\"u}tzten Assemblierung von Partikeln und dem Mikrokontaktdruck. Das erste Teilprojekt besch{\"a}ftigte sich mit der kontrollierten Herstellung von Faltenstrukturen im Mikro- bis Nanometerbereich. Die Faltenstrukturen entstehen durch die Relaxation eines Systems bestehend aus zwei {\"u}bereinander liegender Schichten unterschiedlicher Elastizit{\"a}t. In diesem Fall wurden Falten auf einem elastischen PDMS-Substrat durch Generierung einer Oxidschicht auf der Substratoberfl{\"a}che mittels Plasmabehandlung erzeugt. Die Dicke der Oxidschicht, die {\"u}ber verschiedene Parameter wie Behandlungszeit, Prozessleistung, Partialdruck des plasmaaktiven Gases, Vernetzungsgrad, Deformation sowie Substratdicke einstellbar war, bestimmte Wellenl{\"a}nge und Amplitude der Falten. Das zweite Teilprojekt hatte die Darstellung komplexer, kolloidaler Strukturen auf Basis supramolekularer Wechselwirkungen zum Ziel. Dazu sollte vor allem die templatgest{\"u}tzte Assemblierung von Partikeln sowohl an fest-fl{\"u}ssig als auch fl{\"u}ssig-fl{\"u}ssig Grenzfl{\"a}chen genutzt werden. F{\"u}r Erstere sollten die in Teilprojekt 1 hergestellten Faltenstrukturen als Templat, f{\"u}r Letztere Pickering-Emulsionen zur Anwendung kommen. Im ersten Fall wurden verschiedene, modifizierte Silicapartikel und Magnetitnanopartikel, deren Gr{\"o}ße und Oberfl{\"a}chenfunktionalit{\"a}t (Cyclodextrin-, Azobenzol- und Arylazopyrazolgruppen) variierte, in Faltenstrukturen angeordnet. Die Anordnung hing dabei nicht nur vom gew{\"a}hlten Verfahren, sondern auch von Faktoren wie der Partikelkonzentration, der Oberfl{\"a}chenladung oder dem Gr{\"o}ßenverh{\"a}ltnis der Partikel zur Faltengeometrie ab. Die Kombination von Cyclodextrin (CD)- und Arylazopyrazol-modifizierten Partikeln erm{\"o}glichte, auf Basis einer Wirt-Gast-Wechselwirkung zwischen den Partikeltypen und einer templatgesteuerten Anordnung, die Bildung komplexer und strukturierter Formen in der Gr{\"o}ßenordnung mehrerer Mikrometer. Dieses System kann einerseits als Grundlage f{\"u}r die Herstellung verschiedener Janus-Partikel herangezogen werden, andererseits stellt die gerichtete Vernetzung zweier Partikelsysteme zu gr{\"o}ßeren Aggregaten den Grundstein f{\"u}r neuartige, funktionale Materialien dar. Neben der Anordnung an fest-fl{\"u}ssig Grenzfl{\"a}chen konnte außerdem nachgewiesen werden, dass Azobenzol-funktionalisierte Silicapartikel in der Lage sind, Pickering-Emulsionen {\"u}ber mehrere Monate zu stabilisieren. Die Stabilit{\"a}t und Gr{\"o}ße der Emulsionsphase kann {\"u}ber Parameter, wie das Volumenverh{\"a}ltnis und die Konzentration, gesteuert werden. CD-funktionalisierte Silicapartikel besaßen dagegen keine Grenzfl{\"a}chenaktivit{\"a}t, w{\"a}hrend es CD-basierten Polymeren wiederum m{\"o}glich war, durch die Ausbildung von Einschlusskomplexen mit den hydrophoben Molek{\"u}len der {\"O}lphase stabile Emulsionen zu bilden. Dagegen zeigte die Kombination zwei verschiedener Partikelsysteme keinen oder einen destabilisierenden Effekt bez{\"u}glich der Ausbildung von Emulsionen. Im letzten Teilprojekt wurde die Herstellung multivalenter Silicapartikel mittels Mikrokontaktdruck untersucht. Die Faltenstrukturen wurden dabei als Stempel verwendet, wodurch es m{\"o}glich war, die Patch-Geometrie {\"u}ber die Wellenl{\"a}nge der Faltenstrukturen zu steuern. Als Tinte diente das positiv geladene Polyelektrolyt Polyethylenimin (PEI), welches {\"u}ber elektrostatische Wechselwirkungen auf unmodifizierten Silicapartikeln haftet. Im Gegensatz zum Drucken mit flachen Stempeln fiel dabei zun{\"a}chst auf, dass sich die Tinte bei den Faltenstrukturen nicht gleichm{\"a}ßig {\"u}ber die gesamte Substratfl{\"a}che verteilt, sondern haupts{\"a}chlich in den Faltent{\"a}lern vorlag. Dadurch handelte es sich bei dem Druckprozess letztlich nicht mehr um ein klassisches Mikrokontaktdruckverfahren, sondern um ein Tiefdruckverfahren. {\"U}ber das Tiefdruckverfahren war es dann aber m{\"o}glich, sowohl eine als auch beide Partikelhemisph{\"a}ren gleichzeitig und mit verschiedenen Funktionalit{\"a}ten zu modifizieren und somit multivalente Silicapartikel zu generieren. In Abh{\"a}ngigkeit der Wellenl{\"a}nge der Falten konnten auf einer Partikelhemisph{\"a}re zwei bis acht Patches abgebildet werden. F{\"u}r die Patch-Geometrie, sprich Gr{\"o}ße und Form der Patches, spielten zudem die Konzentration der Tinte auf dem Stempel, das L{\"o}sungsmittel zum Abl{\"o}sen der Partikel nach dem Drucken sowie die Stempelh{\"a}rte eine wichtige Rolle. Da die Stempelh{\"a}rte aufgrund der variierenden Dicke der Oxidschicht bei verschiedenen Wellenl{\"a}ngen nicht kontant ist, wurden f{\"u}r den Druckprozess meist Abg{\"u}sse der Faltensubstrate verwendet. Auf diese Weise war auch die Vergleichbarkeit bei variierender Wellenl{\"a}nge gew{\"a}hrleistet. Neben dem erfolgreichen Nachweis der Modifikation mittels Tiefdruckverfahren konnte auch gezeigt werden, dass {\"u}ber die Komplexierung mit PEI negativ geladene Nanopartikel auf die Partikeloberfl{\"a}che aufgebracht werden k{\"o}nnen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Hentrich2017,
  author    = {Hentrich, Doreen},
  title     = {Grenzfl{\"a}chen-kontrollierte Mineralisation von Calciumphosphat},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-398236},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {163},
  year      = {2017},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass die beiden verwendeten Amphiphile mit Cholesterol als hydrophoben Block, gute Template f{\"u}r die Mineralisation von Calciumphosphat an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che sind. Mittels Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie (IRRAS), R{\"o}ntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS), Energie dispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie (EDXS), Elektronenbeugung (SAED) und hochaufl{\"o}sende Transmissionselektronenmikroskopie (HRTEM) konnte die erfolgreiche Mineralisation von Calciumphosphat f{\"u}r beide Amphiphile an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che nachgewiesen werden. Es konnte auch gezeigt werden, dass das Phasenverhalten der beiden Amphiphile und die bei der Mineralisation von Calciumphosphat gebildeten Kristallphasen nicht identisch sind. Beide Amphiphile {\"u}ben demnach einen unterschiedlichen Einfluss auf den Mineralisationsverlauf aus. Beim CHOL-HEM konnte sowohl nach 3 h als auch nach 5 h Octacalciumphosphat (OCP) als einzige Kristallphase mittels XPS, SAED, HRTEM und EDXS nachgewiesen werden. Das A-CHOL hingegen zeigte bei der Mineralisation von Calciumphosphat nach 1 h zun{\"a}chst eine nicht eindeutig identifizierbare Vorl{\"a}uferphase aus amorphen Calciumphosphat, Brushit (DCPD) oder OCP. Diese wandelte sich dann nach 3 h und 5 h in ein Gemisch, bestehend aus OCP und ein wenig Hydroxylapatit (HAP) um. Die Schlussfolgerung daraus ist, dass das CHOL-HEM in der Lage ist, dass w{\"a}hrend der Mineralisation entstandene OCP zu stabilisieren. Dies geschieht vermutlich durch die Adsorption des Amphiphils bevorzugt an der OCP Oberfl{\"a}che in [100] Orientierung. Dadurch wird die Spaltung entlang der c-Achse unterdr{\"u}ckt und die Hydrolyse zum HAP verhindert. Das A-CHOL ist hingegen sterisch anspruchsvoller und kann wahrscheinlich aufgrund seiner Gr{\"o}ße nicht so gut an der OCP Kristalloberfl{\"a}che adsorbieren verglichen zum CHOL HEM. Das CHOL-HEM kann also die Hydrolyse von OCP zu HAP besser unterdr{\"u}cken als das A-CHOL. Da jedoch auch beim A-CHOL nach einer Mineralisationszeit von 5 h nur wenig HAP zu finden ist, w{\"a}re auch hier ein Stabilisierungseffekt der OCP Kristalle m{\"o}glich. Um eine genaue Aussage dar{\"u}ber treffen zu k{\"o}nnen, sind jedoch zus{\"a}tzliche Kontrollexperimente notwendig. Es w{\"a}re zum einen denkbar, die Mineralisationsexperimente {\"u}ber einen l{\"a}ngeren Zeitraum durchzuf{\"u}hren. Diese k{\"o}nnten zeigen, ob das CHOL-HEM die Hydrolyse vom OCP zum HAP komplett unterdr{\"u}ckt. Außerdem k{\"o}nnte nachgewiesen werden, ob beim A-CHOL das OCP weiter zum HAP umgesetzt wird oder ob ein Gemisch beider Kristallphasen erhalten bleibt. Um die Mineralisation an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che mit der Mineralisation in Bulkl{\"o}sung zu vergleichen, wurden zus{\"a}tzlich Mineralisationsexperimente in Bulkl{\"o}sung durchgef{\"u}hrt. Dazu wurden Nitrilotriessigs{\"a}ure (NTA) und Ethylendiamintetraessigs{\"a}ure (EDTA) als Mineralisationsadditive verwendet, da NTA unter anderem der Struktur der hydrophilen Kopfgruppe des A-CHOLs {\"a}hnelt. Es konnte gezeigt werden, dass ein Vergleich der Mineralisation an der Grenzfl{\"a}che mit der Mineralisation in Bulkl{\"o}sung nicht ohne weiteres m{\"o}glich ist. Bei der Mineralisation in Bulkl{\"o}sung wird bei tiefen pH-Werten DCPD und bei h{\"o}heren pH-Werten HAP gebildet. Diese wurde mittels R{\"o}ntgenpulverdiffraktometrie Messungen nachgewiesen und durch Infrarotspektroskopie bekr{\"a}ftigt. Die Bildung von OCP wie an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che konnte nicht beobachtet werden. Es konnte auch gezeigt werden, dass beide Additive NTA und EDTA einen unterschiedlichen Einfluss auf den Verlauf der Mineralisation nehmen. So unterscheiden sich zum einen die Morphologien des gebildeten DCPDs und zum anderen wurde beispielsweise in Anwesenheit von 10 und 15 mM NTA neben DCPD auch HAP bei einem Ausgangs-pH-Wert von 7 nachgewiesen. Da unser Augenmerk speziell auf der Mineralisation von Calciumphosphat an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che liegt, k{\"o}nnten Folgeexperimente wie beispielsweise GIXD Messungen durchgef{\"u}hrt werden. Dadurch w{\"a}re es m{\"o}glich, einen {\"U}berblick {\"u}ber die gebildeten Kristallphasen nach unterschiedlichen Reaktionszeiten direkt auf dem Trog zu erhalten. Es konnte weiterhin gezeigt werden, dass auch einfache Amphiphile in der Lage sind, die Mineralisation von Calciumphosphat zu steuern. Amphiphile mit Cholesterol als hydrophoben Block bilden offensichtlich besonders stabile Monolagen an der Wasser/Luft-Grenzfl{\"a}che. Eine Untersuchung des Einflusses {\"a}hnlicher Amphiphile mit unterschiedlichen hydrophilen Kopfgruppen auf das Mineralisationsverhalten von Calciumphosphat w{\"a}re durchaus interessant.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Fandrich2016,
  author    = {Fandrich, Artur},
  title     = {Untersuchung des Verhaltens von thermoresponsiven Polymeren auf Elektroden in Interaktion mit biomolekularen Systemen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-396551},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {111},
  year      = {2016},
  abstract  = {Diese Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Charakterisierung von thermoresponsiven Filmen auf Goldelektroden durch Fixierung eines bereits synthetisierten thermoresponsiven Polymers. Als Basis f{\"u}r die Entwicklung der responsiven Grenzfl{\"a}che dienten drei unterschiedliche Copolymere (Polymere I, II und III) aus der Gruppe der thermisch schaltbaren Poly(oligo(ethylenglykol)methacrylate). Die turbidimetrischen Messungen der Copolymere in L{\"o}sungen haben gezeigt, dass der Tr{\"u}bungspunkt vom pH-Wert, der Gegenwart von Salzen sowie von der Ionenst{\"a}rke der L{\"o}sung abh{\"a}ngig ist. Nach der Charakterisierung der Polymere in L{\"o}sung wurden Experimente der kovalenten Kopplung der Polymere I bis III an die Oberfl{\"a}che der Gold-Elektroden durchgef{\"u}hrt. W{\"a}hrend bei Polymeren I und II die Ankopplung auf einer Amidverbr{\"u}ckung basierte, wurde bei Polymer III als alternative Methode zur Immobilisierung eine photoinduzierte Anbindung unter gleichzeitiger Vernetzung gew{\"a}hlt. Der Nachweis der erfolgreichen Ankopplung erfolgte bei allen Polymeren elektrochemisch mittels Cyclovoltammetrie und Impedanzspektroskopie in K3/4[Fe(CN)6]-L{\"o}sungen. Wie die Ellipsometrie-Messungen zeigten, waren die erhaltenen Polymer-Filme unterschiedlich dick. Die Ankopplung {\"u}ber Amidverbr{\"u}ckung lieferte d{\"u}nne Filme (10 - 15 nm), w{\"a}hrend der photovernetzte Film deutlich dicker war (70-80 nm) und die darunter liegende Oberfl{\"a}che relativ gut isolierte. Elektrochemische Temperaturexperimente an Polymer-modifizierten Oberfl{\"a}chen in L{\"o}sungen in Gegenwart von K3/4[Fe(CN)6] zeigten, dass auch die immobilisierten Polymere I bis III responsives Temperaturverhalten zeigen. Bei Elektroden mit den immobilisierten Polymeren I und II ist der Temperaturverlauf der Parameterwerte diskontinuierlich - ab einem kritischen Punkt (37 °C f{\"u}r Polymer I und 45 °C f{\"u}r Polymer II) wird zun{\"a}chst langsame Zunahme der Peakstr{\"o}me wird deutlich schneller. Das Temperaturverhalten von Polymer III ist dagegen bis 50 °C kontinuierlich, der Peakstrom sinkt hier durchgehend. Weiterhin wurde mit den auf Polymeren II und III basierten Elektroden deren Anwendung als responsive Matrix f{\"u}r Bioerkennungsreaktionen untersucht. Es wurde die Ankopplung von kleinen Biorezeptoren, TAG-Peptiden, an Polymer II- und Polymer III-modifizierten Elektroden durchgef{\"u}hrt. Das hydrophile FLAG-TAG-Peptid ver{\"a}ndert das Temperaturverhalten des Polymer II-Films unwesentlich, da es die Hydrophilie des Netzwerkes nicht beeinflusst. Weiterhin wurde der Effekt der Ankopplung der ANTI-FLAG-TAG-Antik{\"o}rper an FLAG-TAG-modifizierte Polymer II-Filme untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Antik{\"o}rper spezifisch an FLAG-TAG-modifiziertes Polymer II binden. Es wurde keine unspezifische Anbindung von ANTI-FLAG-TAG an Polymer II beobachtet. Die Temperaturexperimente haben gezeigt, dass die thermische Restrukturierung des Polymer II-FLAG-TAG-Filmes auch nach der Antik{\"o}rper-Ankopplung noch stattfindet. Der Einfluss der ANTI-FLAG-TAG-Ankopplung ist gering, da der Unterschied in der Hydrophilie zwischen Polymer II und FLAG-TAG bzw. ANTI-FLAG-TAG zu gering ist. F{\"u}r die Untersuchungen mit Polymer III-Elektroden wurde neben dem hydrophilen FLAG-TAG-Peptid das deutlich hydrophobere HA-TAG-Peptid ausgew{\"a}hlt. Wie im Falle der Polymer II Elektrode beeinflusst das gekoppelte FLAG-TAG-Peptid das Temperaturverhalten des Polymer III-Netzwerkes nur geringf{\"u}gig. Die gemessenen Stromwerte sind geringer als bei der Polymer III-Elektrode. Das Temperaturverhalten der FLAG-TAG-Elektrode {\"a}hnelt dem der reinen Polymer III-Elektrode - die Stromwerte sinken kontinuierlich bis die Temperatur von ca. 40 °C erreicht ist, bei der ein Plateau beobachtet wird. Offensichtlich ver{\"a}ndert FLAG-TAG auch in diesem Fall nicht wesentlich die Hydrophilie des Polymer III-Netzwerkes. Das an Polymer III-Elektroden gekoppelte hydrophobe HA-TAG-Peptid beeinflusst dagegen im starken Maße den Quellzustand des Netzwerkes. Die Str{\"o}me f{\"u}r die HA-TAG-Elektroden sind deutlich geringer als die f{\"u}r die FLAG-TAG-Polymer III-Elektroden, was auf geringeren Wassergehalt und dickeren Film zur{\"u}ckzuf{\"u}hren ist. Bereits ab 30 °C erfolgt der Anstieg von Stromwerten, der bei Polymer III- bzw. bei Polymer III-FLAG-TAG-Elektroden nicht beobachtet werden kann. Das gekoppelte hydrophobe HA-TAG-Peptid verdr{\"a}ngt Wasser aus dem Polymer III-Netzwerk, was in der Stauchung des Films bereits bei Raumtemperatur resultiert. Dies f{\"u}hrt dazu, dass der Film im Laufe des Temperaturanstieges kaum noch komprimiert. Die Stromwerte steigen in diesem Fall entsprechend des Anstiegs der temperaturabh{\"a}ngigen Diffusion des Redoxpaares. Diese Untersuchungen zeigen, dass das HA-TAG-Peptid als Ankermolek{\"u}l deutlich besser f{\"u}r eine potentielle Verwendung der Polymer III-Filme f{\"u}r sensorische Zwecke geeignet ist, da es sich deutlich in der Hydrophilie von Polymer III unterscheidet.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Ehlert2016,
  author    = {Ehlert, Christopher},
  title     = {Simulationen von R{\"o}ntgenabsorptionsprozessen zur Charakterisierung von Systemen in kondensierter Phase},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-104844},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {142},
  year      = {2016},
  abstract  = {Die vorgelegte Dissertation pr{\"a}sentiert wissenschaftliche Ergebnisse, die in der Zeit vom Dezember 2012 bis August 2016, erarbeitet wurden. Der zentrale Inhalt der Arbeit ist die Simulation von R{\"o}ntgenabsorptionsprozessen von verschiedenen Systemen in kondensierter Phase. Genauer gesagt, werden Nahkantenabsorptions- (NEXAFS) sowie R{\"o}ntgenphotoelektronenspektren (XPS) berechnet. In beiden F{\"a}llen wird ein R{\"o}ntgenphoton von einem molekularen System absorbiert. Aufgrund der hohen Photonenenergie wird ein stark gebundenes kernnahes Elektron angeregt. Bei der XPS gelangt dieses mit einer zu messenden kinetischen Energie in Kontinuumszust{\"a}nde. In Abh{\"a}ngigkeit der eingestrahlten Photonenenergie und der kinetischen Energie des austreten Elektrons, kann die Bindungsenergie berechnet werden, welche die zentrale Gr{\"o}ße der XPS ist. Im Falle der NEXAFS-Spektroskopie wird das kernnahe Elektron in unbesetzte gebundene Zust{\"a}nde angeregt. Die zentrale Gr{\"o}ße ist die Absorption als Funktion der eingestrahlten Photonenenergie. Das erste Kapitel meiner Arbeit er{\"o}rtert detailliert die experimentellen Methoden sowie die daraus gewonnenen charakteristischen Gr{\"o}ßen. Die experimentellen Spektren zeigen oft viele Resonanzen, deren Interpretation aufgrund fehlender Referenzmaterialien schwierig ist. In solchen F{\"a}llen bietet es sich an, die Spektren mittels quantenchemischer Methoden zu simulieren. Der daf{\"u}r erforderliche mathematisch-physikalische Methodenkatalog wird im zweiten Kapitel der Arbeit er{\"o}rtert. Das erste von mir untersuchte System ist Graphen. In experimentellen Arbeiten wurde die Oberfl{\"a}che mittels Bromplasma modifiziert. Die im Anschluss gemessenen NEXAFS-Spektren unterscheiden sich maßgeblich von den Spektren der unbehandelten Oberfl{\"a}che. Mithilfe periodischer DFT-Rechnungen wurden verschiedene Gitterdefekte sowie bromierte Systeme untersucht und die NEXAFS-Spektren simuliert. Mittels der Simulationen k{\"o}nnen die Beitr{\"a}ge verschiedener Anregungszentren analysiert werden. Die Berechnungen erlauben den Schluss, dass Gitterdefekte maßgeblich f{\"u}r die entstandenen Ver{\"a}nderungen verantwortlich sind. Polyvinylalkohol (PVA) wurde als zweites System behandelt. Hierbei sollte untersucht werden, wie groß der Einfluss der Molekularbewegung auf die Verbreiterung der Peaks im XP-Spektrum ist. Des Weiteren wurde untersucht, wie groß der Einfluss von intermolekularen Wechselwirkungen auf die Peakpositionen und Peakverbreiterung ist. F{\"u}r die Berechnung dieses Systems wurde eine Kombination aus molekulardynamischen und quantenchemischen Methoden verwendet. Als Strukturen dienten Oligomermodelle, die unter dem Einfluss eines (ab initio) Potentials propagiert wurden. Entlang der erstellten Trajektorie wurden Schnappsch{\"u}sse der Geometrien extrahiert und f{\"u}r die Berechnung der XP-Spektren verwendet. Die Spektren werden bereits mithilfe klassischer Molekulardynamik sehr gut reproduziert. Die erhaltenen Peakbreiten sind verglichen mit dem Experiment allerdings zu klein. Die Hauptursache der Peakverbreiterung ist die Molekularbewegung. Intermolekulare Wechselwirkungen verschieben die Peakpositionen um 0.6 eV zu kleineren Anregungsenergien. Im dritten Teil der Arbeit stehen die NEXAFS-Spektren von ionischen Fl{\"u}ssigkeiten (ILs) im Fokus. Die experimentell gefundenen Spektren zeigen eine komplexe Struktur mit vielen Resonanzen. In der Arbeit wurden zwei ILs untersucht. Als Geometrien verwenden wir Clustermodelle, die aus experimentellen Kristallstrukturen extrahiert wurden. Die berechneten Spektren erlauben es, die Resonanzen den Anregungszentren zuzuordnen. Außerdem kann eine erstmals gemessene Doppelresonanz simuliert und erkl{\"a}rt werden. Insgesamt kann die Interpretation der Spektren mithilfe der Simulation signifikant erweitert werden. In allen Systemen wurde zur Berechnung des NEXAFS-Spektrums eine auf Dichtefunktionaltheorie basierende Methode verwendet (die sogenannte Transition-Potential Methode). G{\"a}ngige wellenfunktionsbasierte Methoden, wie die Konfigurationswechselwirkung mit Einfachanregungen (CIS), zeigen eine starke Blauverschiebung, wenn als Referenz eine Hartree-Fock Slaterdeterminante verwendet wird. Wir zeigen, dass die Verwendung von kernnah-angeregten Determinanten sowohl das resultierende Spektrum als auch die Anregungsenergien deutlich verbessert. Des Weiteren werden auch Referenzen aus Dichtefunktionalrechnungen getestet. Zus{\"a}tzlich werden auch Referenzen mit gebrochenen Besetzungszahlen f{\"u}r kernnahe Elektronen verwendet. In der Arbeit werden die Resultate der verschiedenen Referenzen miteinander verglichen. Es zeigt sich, dass Referenzen mit gebrochenen Besetzungszahlen das Spektrum nicht weiter verbessern. Der Einfluss der verwendeten Elektronenstrukturmethode ist eher gering.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Leiendecker2016,
  author    = {Leiendecker, Mai-Thi},
  title     = {Physikalische Hydrogele auf Polyurethan-Basis},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-103917},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {109},
  year      = {2016},
  abstract  = {Physical hydrogels have gained recent attention as cell substrates, since viscoelasticity or stress relaxation is a powerful parameter in mechanotransduction, which has long been neglected. We designed multi-functional polyurethanes to form physical hydrogels via a unique tunable gelation mechanism. The anionic polyurethanes spontaneously form aggregates in water that are kept in a soluble state through electrostatic repulsion. Fast subsequent gelation can be triggered by charge shielding which allows the aggregation and network building to proceed. This can be induced by adding either acids or salts, resulting in acidic (pH 4-5) or pH-neutral hydrogels, respectively. Whereas conventional polyurethane-based hydrogels are commonly prepared from toxic isocyanate precursors, the physical hydrogelation mechanism described here does not involve chemically reactive species which is ideal for in situ applications in sensitive environments. Both stiffness and stress relaxation can be tuned independently over a broad range and the gels exhibit excellent stress recovery behavior.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Knoop2016,
  author    = {Knoop, Mats Timothy},
  title     = {Neue Polyacrylnitril-basierte, schmelzspinnbare Pr{\"a}kursoren f{\"u}r Carbonfasern},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-103972},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {VI, 143, XV},
  year      = {2016},
  abstract  = {Diese Arbeit zu Grunde liegenden Forschung zielte darauf ab, neue schmelzbare Acrylnitril-Copolymere zu entwickeln. Diese sollten im Anschluss {\"u}ber ein Schmelzspinnverfahren zur Chemiefaser geformt und im letzten Schritt zur Carbonfaser konvertiert werden. Zu diesem Zweck wurden zun{\"a}chst orientierende Untersuchungen an unterschiedlichen Copolymeren des Acrylnitril aus L{\"o}sungspolymerisation durchgef{\"u}hrt. Die Untersuchungen zeigten, dass elektrostatische Wechselwirkungen besser als sterische Abschirmung dazu geeignet sind, Schmelzbarkeit unterhalb der Zersetzungstemperatur von Polyacrylnitril zu bewirken. Aus der Vielzahl untersuchter Copolymere stellten sich jene mit Methoxyethylacrylat (MEA) als am effektivsten heraus. F{\"u}r diese Copolymere wurden sowohl die Copolymerisationsparameter bestimmt als auch die grundlegende Kinetik der L{\"o}sungspolymerisation untersucht. Die Copolymere mit MEA wurden {\"u}ber Schmelzspinnen zur Faser umgeformt und diese dann untersucht. Hierbei wurden auch Einfl{\"u}sse verschiedener Parameter, wie z.B. die der Molmasse, auf die Fasereigenschaften und -herstellung untersucht. Zuletzt wurde ein Heterophasenpolymerisationsverfahren zur Herstellung von Copolymeren aus AN/MEA entwickelt; dadurch konnten die Materialeigenschaften weiter verbessert werden. Zur Unterdr{\"u}ckung der thermoplastischen Eigenschaften der Fasern wurde ein geeignetes Verfahren entwickelt und anschließend die Konversion zu Carbonfasern durchgef{\"u}hrt.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Stahlhut2016,
  author    = {Stahlhut, Frank},
  title     = {Entwicklung neuer triphiler, fluorkohlenstofffreier Blockcopolymere und Untersuchung ihrer Eigenschaften f{\"u}r Multikompartiment-Mizellen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-96299},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {iv, 191},
  year      = {2016},
  abstract  = {Neue Systeme f{\"u}r triphile, fluorkohlenstofffreie Blockcopolymere in Form von Acrylat-basierten thermoresponsiven Blockcopolymeren sowie Acrylat- bzw. Styrol-basierten Terblock-Polyelektrolyten mit unterschiedlich chaotropen Kationen des jeweiligen polyanionischen Blocks wurden entwickelt. Multikompartiment-Mizellen, mizellare Aggregate mit ultrastrukturiertem hydrophobem Mizellkern die biologischen Strukturen wie dem Humanalbumin nachempfunden sind, sollten bei der Selbstorganisation in w{\"a}ssriger Umgebung entstehen. Durch Verwendung apolarer und polarer Kohlenwasserstoff-Dom{\"a}nen anstelle von fluorophilen Fluorkohlenstoff-Dom{\"a}nen sollte erstmals anhand solcher triphilen Systeme nachgewiesen werden, ob diese in der Lage zur selektiven Aufnahme hydrophober Substanzen in unterschiedliche Dom{\"a}nen des Mizellkerns sind. Mit Hilfe von sequentieller RAFT-Polymerisation wurden diese neuen triphilen Systeme hergestellt, die {\"u}ber einen permanent hydrophilen, eine permanent stark hydrophoben und einen dritten Block verf{\"u}gen, der durch externe Einfl{\"u}sse, speziell die Induzierung eines thermischen Coil-to-globule-{\"U}bergangs bzw. die Zugabe von organischen, hydrophoben Gegenionen von einem wasserl{\"o}slichen in einen polar-hydrophoben Block umgewandelt werden kann. Als RAFT-Agens wurde 4-(Trimethylsilyl)benzyl(3-(trimethylsilyl)-propyl)-trithiocarbonat mit zwei unterschiedlichen TMS-Endgruppen verwendet, das kontrollierte Reaktions-bedingungen sowie die molekulare Charakterisierung der komplexen Copolymere erm{\"o}glichte. Die beiden Grundtypen der linearen tern{\"a}ren Blockcopolymere wurden jeweils in zwei 2 Modell-Systeme, die geringf{\"u}gig in ihren chemischen Eigenschaften sowie in dem Blockl{\"a}ngenverh{\"a}ltnis von hydrophilen und hydrophoben Polymersegmenten variierten, realisiert und unterschiedliche Permutation der Bl{\"o}cke aufwiesen. Als ersten Polymertyp wurden amphiphile thermoresponsive Blockcopolymere verwendet. Modell-System 1 bestand aus dem permanent hydrophoben Block Poly(1,3-Bis(butylthio)-prop-2-yl-acrylat), permanent hydrophilen Block Poly(Oligo(ethylenglykol)monomethyletheracrylat) und den thermoresponsiven Block Poly(N,N'-Diethylacrylamid), dessen Homopolymer eine LCST-Phasen{\"u}bergang (LCST, engl.: lower critical solution temperature) bei ca. 36°C aufweist. Das Modell-System 2 bestand aus dem permanent hydrophilen Block Poly(2-(Methylsulfinyl)ethylacrylat), dem permanent hydrophoben Block Poly(2-Ethylhexylacrylat) und wiederum Poly(N,N'-Diethylacrylamid). Im tern{\"a}ren Blockcopolymer erh{\"o}hte sich, je nach Blocksequenz und relativen Blockl{\"a}ngen, der LCST-{\"U}bergang auf 50 - 65°C. Bei der Untersuchung der Selbstorganisation f{\"u}r die Polymer-Systeme dieses Typs wurde die Temperatur variiert, um verschieden mizellare {\"U}berstrukturen in w{\"a}ssriger Umgebung zu erzeugen bzw. oberhalb des LCST-{\"U}bergangs Multikompartiment-Mizellen nachzuweisen. Die Unterschiede in der Hydrophilie bzw. den sterischen Anspr{\"u}che der gew{\"a}hlten hydrophilen Bl{\"o}cke sowie die Variation der jeweiligen Blocksequenzen erm{\"o}glichte dar{\"u}ber hinaus die Bildung verschiedenster Morphologien mizellarer Aggregate. Der zweite Typ basierte auf ein Terblock-Polyelektrolyt-System mit Polyacrylaten bzw. Polystyrolen als Polymerr{\"u}ckgrat. Polymere ionische Fl{\"u}ssigkeiten wurden als Vorlage der Entwicklung zweier Modell-Systeme genommen. Eines der beiden Systeme bestand aus dem permanent hydrophilen Block Poly(Oligo(ethylenglykol)monomethyletheracrylat, dem permanent hydrophoben Block Poly(2-Ethylhexylacrylat) sowie dem Polyanion-Block Poly(3-Sulfopropylacrylat). Die Hydrophobie des Polyanion-Blocks variierte durch Verwendung großer organischer Gegenionen, n{\"a}mlich Tetrabutylammonium, Tetraphenylphosphonium und Tetraphenylstibonium. Analog wurde in einem weiteren System aus dem permanent hydrophilen Block Poly(4-Vinylbenzyltetrakis(ethylenoxy)methylether), dem permanent hydrophoben Block Poly(para-Methylstyrol) und Poly(4-Styrolsulfonat) mit den entsprechenden Gegenionen gebildet. Aufgrund unterschiedlicher Kettensteifigkeit in beiden Modell-Systemen sollte es bei der Selbstorganisation der mizellarer Aggregate zu unterschiedlichen {\"U}berstrukturen kommen. Mittels DSC-Messungen konnte nachgewiesen werden, dass f{\"u}r alle Modell-Systeme die Bl{\"o}cke in Volumen-Phase miteinander inkompatibel waren, was eine Voraussetzung f{\"u}r Multikompartimentierung von mizellaren Aggregaten ist. Die Gr{\"o}ße mizellarer Aggregate sowie der Einfluss externer Einfl{\"u}sse wie der Ver{\"a}nderung der Temperatur bzw. der Hydrophobie und Gr{\"o}ße von Gegenionen auf den hydrodynamischen Durchmesser mittels DLS-Untersuchungen wurden f{\"u}r alle Modell-Systeme untersucht. Die Ergebnisse zu den thermoresponsiven tern{\"a}ren Blockcopolymeren belegten , dass sich oberhalb der Phasen{\"u}bergangstemperatur des thermoresponsiven Blocks die Struktur der mizellaren Aggregate {\"a}nderte, indem der p(DEAm)-Block scheinbar kollabierte und so zusammen mit den permanent hydrophoben Block den jeweiligen Mizellkern bildete. Nach gewisser Equilibrierungszeit konnten bei Raumtemperatur dir urspr{\"u}nglichen mizellaren Strukturen regeneriert werden. Hingegen konnte f{\"u}r die Terblock-Polyelektrolyt-Systeme bei Verwendung der unterschiedlich hydrophoben Gegenionen kein signifikanter Unterschied in der Gr{\"o}ße der mizellaren Aggregate beobachtet werden. Zur Abbildung der mizellaren Aggregate mittels kryogene Transmissionselektronenmikroskopie (cryo-TEM) der mizellaren Aggregate war mit Poly(1,3-Bis(butylthio)-prop-2-yl-acrylat) ein Modell-System so konzipiert, dass ein erh{\"o}hter Elektronendichtekontrast durch Schwefel-Atome die Visualisierung ultrastrukturierter hydrophober Mizellkerne erm{\"o}glichte. Dieser Effekt sollte in den Terblock-Polyelektrolyt-Systemen auch durch die Gegenionen Tetraphenylphosphonium und Tetraphenylstibonium nachgestellt werden. W{\"a}hrend bei den thermoresponsiven Systemen auch oberhalb des Phasen{\"u}bergangs kein Hinweis auf Ultrastrukturierung beobachtet wurde, waren f{\"u}r die Polyelektrolyt-Systeme, insbesondere im Fall von Tetraphenylstibonium als Gegenion {\"U}berstrukturen zu erkennen. Der Nachweis der Bildung von Multikompartiment-Mizellen war f{\"u}r beide Polymertypen mit dieser abbildenden Methode nicht m{\"o}glich. Die Unterschiede in der Elektronendichte einzelner Bl{\"o}cke m{\"u}sste m{\"o}glicherweise weiter erh{\"o}ht werden um Aussagen diesbez{\"u}glich zu treffen. Die Untersuchung von ortsspezifischen Solubilisierungsexperimenten mit solvatochromen Fluoreszenzfarbstoffen mittels „steady-state"-Fluoreszenzspektroskopie durch Vergleich der Solubilisierungsorte der Terblockcopolymere bzw. -Polyelektrolyte mit den jeweiligen Solubilisierungsorten von Homopolymer- und Diblock-Vorstufen sollten den qualitativen Nachweis der Multikompartimentierung erbringen. Aufgrund der geringen Mengen an Farbstoff, die f{\"u}r die Solubilisierungsexperimente eingesetzt wurden zeigten DLS-Untersuchungen keine st{\"o}renden Effekte der Sonden auf die Gr{\"o}ße der mizellaren Aggregate. Jedoch erschwerten Quench-Effekte im Falle der Polyelektrolyt Modell-Systeme eine klare Interpretation der Daten. Im Falle der Modell-Systeme der thermoresponsiven Blockcopolymere waren dagegen deutliche solvatochrome Effekte zwischen der Solubilisierung in den mizellaren Aggregaten unterhalb und oberhalb des Phasen{\"u}bergangs zu erkennen. Dies k{\"o}nnte ein Hinweis auf Multikompartimentierung oberhalb des LCST-{\"U}bergangs sein. Ohne die Informationen einer Strukturanalyse wie z.B. der R{\"o}ntgen- oder Neutronenkleinwinkelstreuung (SAXS oder SANS), kann nicht abschließend gekl{\"a}rt werden, ob die Solubilisierung in mizellaren hydrophoben Dom{\"a}nen des kollabierten Poly(N,N'-Diethylacrylamid) erfolgt oder in einer Mischform von mizellaren Aggregaten mit gemittelter Polarit{\"a}t.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Audoersch2016,
  author    = {Aud{\"o}rsch, Stephan},
  title     = {Die Synthese von (2Z,4E)-Diencarbons{\"a}ureestern und ihre Anwendung in der Totalsynthese von Polyacetylenen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-92366},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {139},
  year      = {2016},
  abstract  = {Z,E-Diene sind ein h{\"a}ufig auftretendes Strukturmerkmal in Naturstoffen. Aus diesem Grund ist die einfache Darstellung dieser Struktureinheit von großen Interesse in der organischen Chemie. Das erste Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Weiterentwicklung der Ringschlussmetathese-/ baseninduzierten Ring{\"o}ffnungs-/ Veresterungssequenz (RBRV-Sequenz) zur Synthese von (2Z,4E)-Diencarbons{\"a}ureethylestern ausgehend von Butenoaten. Dazu wurde zun{\"a}chst die RBRV-Sequenz optimiert. Diese aus drei Schritten bestehende Sequenz konnte in einem Eintopf-Verfahren angewendet werden. Die Ringschlussmetathese gelang mit einer Katalysatorbeladung von 1 mol\% des GRUBBS-Katalysators der zweiten Generation in Dichlormethan. F{\"u}r die baseninduzierte Ring{\"o}ffnung des β,γ-unges{\"a}ttigten δ Valerolactons wurde NaHMDS verwendet. Die Alkylierung der Carboxylatspezies gelang mit dem MEERWEIN-Reagenz. Die Anwendbarkeit der Sequenz wurde f{\"u}r verschiedene Substrate demonstriert. Die Erweiterung der Methode auf α-substituierte Butenoate unterlag starken Einschr{\"a}nkungen. So konnte der Zugang f{\"u}r α Hydroxyderivate realisiert werden. Bei der Anwendung der RBRV-Sequenz auf die α-substituierten Butenoate wurde festgestellt, dass diese sich nur in moderaten Ausbeuten umsetzen ließen und zudem nicht selektiv zu den (2E,4E)-konfigurierten α-substituierten-Dienestern reagierten. Der Einsatz von Eninen unter den Standardbedingungen der RBRV-Sequenz gelang nicht. Erst nach Modifizierung der Sequenz (h{\"o}here Katalysatorbeladung, Wechsel des L{\"o}sungsmittels) konnten die [3]Dendralen-Produkte in geringen Ausbeuten erhalten werden. Im zweiten Teil der Arbeit wurde der Einsatz von (2Z,4E)-Diencarbons{\"a}ureethylestern in der Totalsynthese von Naturstoffen untersucht. Dazu wurden zun{\"a}chst die Transformationsm{\"o}glichkeiten der Ester gepr{\"u}ft. Es konnte gezeigt werden, dass sich (2Z,4E)-Diencarbons{\"a}ureethylester insbesondere zur Synthese von (2Z,4E)-Aldehyden sowie zum Aufbau der (3Z,5E)-Dien-1-in-Struktur eignen. Anhand dieser Ergebnisse wurde im Anschluss die RBRV-Sequenz in der Totalsynthese eingesetzt. Dazu wurde zun{\"a}chst der (2Z,4E)-Dienester Microsphaerodiolin in seiner ersten Totalsynthese auf drei verschiedene Routen hergestellt. Im Anschluss wurden sechs verschiedene Polyacetylene mit einer (3Z,5E)-Dien-1-in-Einheit hergestellt. Schl{\"u}sselschritte in ihrer Synthese waren immer die RBRV-Sequenz zum Aufbau der Z,E-Dien-Einheit, die Transformation des Esters in ein terminales Alkin sowie die CADIOT-CHODKIEWICZ-Kupplung zum Aufbau unsymmetrischer Polyine. Alle sechs Polyacetylene wurden zum ersten Mal in einer Totalsynthese synthetisiert. Drei Polyacetylene wurden ausgehend von (S)-Butantriol enantiomerenrein dargestellt. Anhand ihrer Drehwerte konnte eine Revision der von YAO und Mitarbeitern vorgenommen Zuordnung der Absolutkonfiguration der Naturstoffe vorgenommen werden.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Mai2016,
  author    = {Mai, Tobias},
  title     = {Polymerunterst{\"u}tzte Calciumphosphatmineralisation},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-89056},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2016},
  abstract  = {Im Verlauf dieser Arbeit sind Blockcopolymere verschiedener Ladung auf Basis von PEO mit hohen Molekulargewichten durch lebendende freie radikalische Polymerisation hergestellt worden. Die Polymere sind einfach im Grammmaßstab herstellbar. Sie zeigen sowohl einen großen Einfluss auf die Nukleation als auch auf die Aufl{\"o}sung von Calciumphosphat. Gleichwohl scheint das Vorhandensein von positiven Gruppen (Kationen, Ampholyten und Betainen) keinen dramatischen Einfluss auf die Nukleation zu haben. So verursachen Polymere mit positiven Ladungen die gleiche Retentionwirkung wie solche, die ausschließlich anionische Gruppen enthalten. Aus der Verwendung der kationischen, ampholytischen und betainischen Copolymere resultiert allerdings eine andersartige Morphologie der Niederschl{\"a}ge, als aus der Verwendung der Anionischen hervorgeht. Bei der Stabilisierung einer HAP-Oberfl{\"a}che setzt sich dieser Trend fort, das heißt, rein anionische Copolymere wirken st{\"a}rker stabilisierend als solche, die positive Ladungen enthalten. Durch Inkubation von menschlichem Zahnschmelz mit anionischen Copolymeren konnte gezeigt werden, dass die Biofilmbildung verglichen mit einer unbehandelten Zahnoberfl{\"a}che eingeschr{\"a}nkt abl{\"a}uft. All dies macht die Polymere zu interessanten Additiven f{\"u}r Zahnpflegeprodukte. Zus{\"a}tzlich konnten auf Basis dieser rein anionischen Copolymere Polymerb{\"u}rsten, ebenfalls {\"u}ber lebendende freie radikalische Polymerisation, hergestellt werden. Diese zeichnen sich durch einen großen Einfluss auf die Kristallphase aus und bilden mit dem CHAP des AB-Types das Material, welches auch in Knochen und Z{\"a}hnen vorkommt. Erste Cytotoxizit{\"a}tstests lassen auf das große Potential dieser Polymerb{\"u}rsten f{\"u}r Beschichtungen in der Medizintechnik schließen.},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Feldbusch2015,
  author    = {Feldbusch, Elvira},
  title     = {Geochemische Charakterisierung eines Formationsfluids im Unteren Perm},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-87402},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  pages     = {x, 116, XIII},
  year      = {2015},
  abstract  = {Diese Arbeit befasst sich mit der ganzheitlichen Betrachtung der Fluideigenschaften eines unterpermischen Reservoirs am Geothermie Forschungsstandort Groß Sch{\"o}nebeck (GrSk) bei Reservoirbedingungen und im Betrieb der Geothermieanlage. Die Untersuchungen zur Fluidherkunft ergeben, dass es sich um ein konnates Wasser meteorischen Ursprungs ohne den Einfluss der dar{\"u}berliegenden Zechsteinw{\"a}sser handelt. Die Ionen und Isotopenverh{\"a}ltnisse im Formationswasser gel{\"o}ster Komponenten in GrSk belegen einen gemeinsamen Genesepfad mit W{\"a}ssern anderer Rotliegend-Reservoire des Nordostdeutschen Beckens (NEGB). Die Isotopenverh{\"a}ltnisse von ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ≈ 0,7158 und von δ³⁴SV CDT ≈ 4,1  per mille des Sulfats weisen auf die Anreicherung des Fluids mit schweren Isotopen durch die Fluid Gestein-Wechselwirkung mit Vulkaniten und Rotliegend Sandsteinen des Unteren Perms hin. Das im Formationswasser bei Reservoirbedingungen gel{\"o}ste Gas (Gas/Wasser ≤ 2 bei STP) enth{\"a}lt Stickstoff (δ¹⁵NAir ≈ 0,6  per mille) und thermogenes Methan (δ¹³CV-PDB ≈ - 18  per mille) aus organischen Karbonablagerungen (Kerogen Typ - III Kohlen) hoher Reife. Die Isotopenverh{\"a}ltnisse der Edelgase belegen eine krustale Herkunft des Gasgemisches. Die berechnete Verweilzeit τ (⁴He) der Gase im Reservoir liegt zwischen 275 und 317 Ma und {\"u}berschreitet damit bei gegebener Konzentration von Mutternukliden im Reservoirgestein das allgemein angenommene Zeitalter der Sedimentgruppe. Das l{\"a}sst sich durch eine Zuwanderung von Gasen aus {\"a}lteren Sedimentfolgen erkl{\"a}ren. Die Ver{\"a}nderungen der physikochemischen Fluidparameter w{\"a}hrend des Anlagenbetriebs sind haupts{\"a}chlich temperaturbedingt. Bei stabilen Produktionsbedingungen und einer Temperatur von ca. 100 °C stabilisieren sich auch die Fluideigenschaften. Bei In situ Bedingungen {\"u}bertage betr{\"a}gt die Dichte ρ = 1,1325 ± 0,0002 g ∙ mL⁻¹, das Redoxpotential Eh = -105,5 ± 1,3 mV und der pH = 6,61 ± 0,002. Die relative Zusammensetzung der Gasphase bei stabilen Produktionsbedingungen zeigt dagegen eine geringe Erh{\"o}hung des Stickstoffanteils sowie des Anteils der Kohlenwasserstoffe (Ethan, Propan, usw.) und Abnahme des relativen Methananteils im Laufe des Betriebs. Die quantitative Untersuchung der sekund{\"a}ren mineralischen Ausf{\"a}llungen im Fluid mittels sequentieller Extraktion zeigte, dass Schwermetalle als eine Hauptkomponente der Fluidfestphase gr{\"o}ßtenteils in Verbindung mit organischen Molek{\"u}len vorliegen. Experimente zum Einfluss organischer Verbindungen unterschiedlicher Substanzklassen auf eine Mobilisierung der Schwermetalle aus dem Reservoirgestein ergaben, dass die Verbindungen wie Fetts{\"a}uren und PAK (polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) die Freisetzung von Kupfer, Nickel, Chrom und Blei verhindern bzw. zu derer Immobilisierung beitragen. Im Gegensatz dazu wird die Mobilit{\"a}t von Zink in Anwesenheit von diesen Verbindungen erh{\"o}ht. Niedermolekulare Monocarbons{\"a}uren und stickstoffhaltige Heteroaromaten tragen, mit Ausnahme von Blei, zur Freisetzung bzw. Mobilisierung von Schwermetallen aus dem Reservoirgestein bei. Die gewonnenen Erkenntnisse dieser Arbeit best{\"a}tigen das Risiko massiver Ausf{\"a}llungen auf der kalten Seite der Geothermieanlage bei Inbetriebnahme des Kraftwerks, wenn keine an den Fluidchemismus angepassten Pr{\"a}ventionsmethoden eingesetzt werden. Die Isotopenzusammensetzung der Fluidkomponenten sowie geringf{\"u}gige Schwankungen der Gaszusammensetzung im kontinuierlichen Anlagenbetrieb l{\"a}sst eine Kommunikation des unterpermischen Reservoirs mit dem darunter liegenden Oberkarbon vermuten, was eine nachtr{\"a}gliche Ver{\"a}nderung der Fluidzusammensetzung beim Dauerbetrieb der Anlage bedeuten kann.},
  language  = {de}
}