TY  - JOUR
A1  - Schwarz, Guntram
A1  - Sievers, Torsten K.
A1  - Bodenthin, Yves
A1  - Hasslauer, Ires
A1  - Geue, Thomas
A1  - Koetz, Joachim
A1  - Kurth, Dirk G.
T1  - The structure of metallo-supramolecular polyelectrolytes in solution and on surfaces
N2  - Metal ion induced self-assembly of the rigid ligand 1,4-bis(2,2':6',2 ''-terpyridine- 4'-yl) benzene (1) with Fe(II), Co(II), Ni(II) and Zn(II) acetate in aqueous solution results in extended, rigid- rod like metallosupramolecular coordination polyelectrolytes (MEPE-1). Under the current experimental conditions the molar masses range from 1000 g mol(-1) up to 500 000 g mol(-1). The molar mass depends on concentration, stoichiometry, metal-ion and time. In addition, we present viscosity measurements, small angle neutron scattering and AFM data. We introduce a protocol to precisely control the stoichiometry during self-assembly using conductometry. The protocol can be used with different terpyridine ligands and the above-mentioned metal ions and is of paramount importance to obtain meaningful and reproducible results. As a control experiment we studied the mononuclear 4'- (phenyl)2,2':6',2 ''-terpyridine (3) complex with Ni(II) and Zn(II) and the flexible ligand 1,3- bis[4'-oxa(2,2': 6',2 ''-terpyridinyl)] propane (2) with Ni(II) acetate (Ni-MEPE-2). This ligand does not form extended macroassemblies but likely ring-like structures with 3 to 4 repeat units. Through spin- coating of Ni-MEPE-1 on a solid surface we can image the MEPEs in real space by AFM. SANS measurements of Fe-MEPE-1 verify the extended rigid-rod type structure of the MEPEs in aqueous solution.
Y1  - 2010
UR  - http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2010/jm/b926783b
U6  - https://doi.org/10.1039/B926783b
SN  - 0959-9428
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Schwarz, Guntram
A1  - Bodenthin, Yves
A1  - Geue, Thomas
A1  - Koetz, Joachim
A1  - Kurth, Dirk G.
T1  - Structure and properties of dynamic rigid rod-like metallo-supramolecular polyelectrolytes in solution
N2  - Metal-ion-induced self-assembly in aqueous solution of the rigid ligand 1,4-bis(2,2':6',2 ''-terpyridine-4'-yl)benzene (1) with Fe(OAc)(2) and Ni(OAc)(2) is investigated with viscosimetry, SANS, and AFM. Ligand 1 forms extended, rigid-rod like metallo-supramolecular coordination polyeectrolytes (MEPEs) with a molar mass of up to 200 000 g mol(-1) under the Current experimental conditions. The molar mass depends oil concentration, stoichiometry, and time. By spin-coating MEPEs oil a solid surface, we call image the MEPEs in real space by AFM. Both AFM and SANS confirm the extended rigid-rod-type structure of the MEPEs. As a control experiment, we also studied the flexible ligand 1,3-bis[4'-oxa(2,2':6',2 ''-terpyridinyl)]propane (2). Ligand 2 does not form extended macro-assemblies but likely ringlike structures with three 10 four repeat units. Finally, we present it protocol to control the stoichiometry during self-assembly using conductometry, which is of paramount importance to obtain meaningful and reproducible results.
Y1  - 2010
UR  - http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/ma902057f
U6  - https://doi.org/10.1021/Ma902057f
SN  - 0024-9297
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Shainyan, Bagrat A.
A1  - Moskalik, Mikail Yu
A1  - Starke, Ines
A1  - Schilde, Uwe
T1  - Formation of unexpected products in the attempted aziridination of styrene with trifluoromethanesulfonyl nitrene
N2  - The reaction of styrene with trifluoromethanesulfonyl nitrene generated from trifluoromethanesulfonamide in the system (t-BuOCl+NaI) results in the formation of trifluoro-N-[2-phenyl-2-(trifluoromethylsulfonyl) aminoethyl]methanesulfonamide, 1-pheny1-2-iodo-ethanol, and 2,5-diphenyl-1,4-bis(trifluoromethyl sulfonyl)piperazine rather than the expected product of aziridination, 2-phenyl-1-(trifluoromethylsulfonyl) aziridine. The mechanism of the reaction is discussed.
Y1  - 2010
UR  - http://www.sciencedirect.com/science/journal/00404020
U6  - https://doi.org/10.1016/j.tet.2010.08.070
SN  - 0040-4020
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Siegmann, Rebekka
A1  - Jelicic, Aleksandra
T1  - Propagation and termination kinetics of PEGylated methacrylate radical polymerizations
N2  - Propagation and chain-length averaged termination rate coefficients, k(p) and <k(t)>, for radical polymerizations of methacrylates carrying poly(ethylene glycol) (PEG) units are reported. kp derived from pulsed laser initiated polymerizations in bulk, in organic solvents, and in ionic liquids follows the methacrylate-type family behavior. Contrary, diffusion controlled k(t) values obtained from chemically initiated polymerizations with in-line FT- NIR monitoring of monomer conversion are strongly affected by the PEG units in the ester group. Compared to alkyl methacrylates <k(t)> is unexpectedly high. Moreover, <k(t)> of poly(ethylene glycol) ethyl ether methacrylate shows a significant reduction in k(t) already at 15% conversion, whereas dodecyl methacrylate <k(t)> is constant up to at least 70% conversion.
Y1  - 2010
UR  - http://www3.interscience.wiley.com/journal/10003495/home
U6  - https://doi.org/10.1002/macp.200900527
SN  - 1022-1352
ER  - 
TY  - THES
A1  - Thesen, Manuel Wolfram
T1  - Synthese und Charakterisierung von phosphoreszenten Terpolymeren und nichtkonjugierten Matrixpolymeren für effiziente polymere Leuchtdioden
T1  - Synthesis and characterization of phosphoreszent terpolymers and nonconjugated matrixpolymers for efficient polymer light emitting diodes
N2  - Mit Seitenkettenpolystyrenen wurde ein neues Synthesekonzept für phosphoreszente polymere LED-Materialien aufgestellt und experimentell verifiziert. Zunächst erfolgten auf Grundlage strukturell einfacher Verbindungen Untersuchungen zum Einfluss von Spacern zwischen aktiven Seitengruppen und dem Polystyrenrückgrat. Es wurden Synthesemethoden für die Monomere etabliert, durch die aktive Elemente - Elektronen- und Lochleiter - mit und ohne diesen Spacer zugänglich sind. Durch Kombination dieser Monomere waren unter Hinzunahme von polymerisierbaren Iridium-Komplexen in unterschiedlicher Emissionswellenlänge statistische Terpolymere darstellbar. Es wurde gezeigt, dass die Realisierung bestimmter Verhältnisse zwischen Loch-, Elektronenleiter und Triplettemitter in ausreichender Molmasse möglich ist. Die Glasstufen der Polymere zeigten eine deutliche Strukturabhängigkeit. Auf die Lage der Grenzorbitale übten die Spacer nahezu keinen Einfluss aus. Die unterschiedlichen Makromoleküle kamen in polymeren Licht emittierenden Dioden (PLEDs) zum Einsatz, wobei ein deutlicher Einfluss der Spacereinheiten auf die Leistungscharakteristik der PLEDs festzustellen war: Sowohl Effizienz, Leuchtdichte wie auch Stromdichte waren durch den Einsatz der kompakten Makromoleküle ohne Spacer deutlich höher. Diese Beobachtungen begründeten sich hauptsächlich in der Verwendung der aliphatischen Spacer, die den Anteil im Polymer erhöhten, der keine Konjugation und damit elektrisch isolierende Eigenschaften besaß. Diese Schlussfolgerungen waren mit allen drei realisierten Emissionsfarben grün, rot und blau verifizierbar. Die besten Messergebnisse erzielte eine PLED aus einem grün emittierenden und spacerlosen Terpolymer mit einer Stromeffizienz von etwa 28 cd A-1 (bei 6 V) und einer Leuchtdichte von 3200 cd m-2 (bei 8 V). Ausgehend von obigen Ergebnissen konnten neue Matrixmaterialien aus dem Bereich verdampfbarer Moleküle geringer Molmasse in das Polystyrenseitenkettenkonzept integriert werden. Es wurden Strukturvariationen sowohl von loch- wie auch von elektronenleitenden Verbindungen als Homopolymere dargestellt und als molekular dotierte Systeme in PLEDs untersucht. Sieben verschiedene lochleitende Polymere mit Triarylamin-Grundkörper und drei elektronendefizitäre Polymere auf der Basis von Phenylbenzimidazol konnten erfolgreich in den Polymeransatz integriert werden. Spektroskopische und elektrochemische Untersuchungen zeigten kaum eine Veränderung der Charakteristika zwischen verdampfbaren Molekülen und den dargestellten Makromolekülen. Diese ladungstransportierenden Makro-moleküle wurden als polymere Matrizes molekular dotiert und lösungsbasiert zu Einschicht-PLEDs verarbeitet. Als aussichtsreichstes Lochleiterpolymer dieser Reihe, mit einer Strom-effizenz von etwa 33 cd A-1 (bei 8 V) und einer Leuchtdichte von 6700 cd m-2 (bei 10 V), stellte sich ein Triarylaminderivat mit Carbazolsubstituenten heraus. Als geeignetstes Matrixmaterial für die Elektronenleitung wurde ein meta-verknüpftes Di-Phenylbenzimidazol ausfindig gemacht, das in der PLED eine Stromeffizienz von etwa 20 cd A-1 (bei 8 V) und eine Leuchtdichte von 7100 cd m-2 (bei 10 V) erzielte. Anschließend wurden die geeignetsten Monomere zu Copolymeren kombiniert: Die lochleitende Einheit bildete ein carbazolylsubstituiertes Triarylamin und die elektronen-leitende Einheit war ein disubstituiertes Phenylbenzimidazol. Dieses Copolymer diente im Folgenden dazu, PLEDs zu realisieren und die Leistungsdaten mit denen eines Homopolymer-blends zu vergleichen, wobei der Blend die bessere Leistungscharakteristik zeigte. Mit dem Homopolymerblend waren Bauteileffizienzen von annähernd 30 cd A-1 (bei 10 V) und Leuchtdichten von 6800 cd m-2 neben einer Verringerung der Einsatzspannung realisierbar. Für die abschließende Darstellung bipolarer Blockcopolymere wurde auf die Nitroxid-vermittelte Polymerisation zurückgegriffen. Mit dieser Technik waren kontrollierte radikalische Polymersiationen mit ausgewählten Monomeren in unterschiedlichen Block-längen durchführbar. Diese Blockcopolymere kamen als molekular dotierte Matrizes in phosphoreszenten grün emittierenden PLEDs zum Einsatz. Die Bauteile wurden sowohl mit statistischen Copolymeren, wie auch mit Homopolymerblends in gleicher Zusammensetzung aber unterschiedlichem Polymerisationsgrad hinsichtlich der Leistungscharakteristik verglichen. Kernaussage dieser Untersuchungen ist, dass hochmolekulare Systeme eine bessere Leistungscharakteristik aufweisen als niedermolekulare Matrizes. Über Rasterkraft-mikroskopie konnte eine Phasenseparation in einem Größenbereich von etwa 10 nm für den hochmolekularen Homopolymerblend nachgewiesen werden. Für die Blockcopolymere war es nicht möglich eine Phasenseparation zu beobachten, was vorwiegend auf deren zu geringe Blocklänge zurückgeführt wurde.
N2  - A new synthetic approach for the synthesis of side chain polystyrenes was established and their use as phosphorescent polymers for polymer light emitting diodes (PLEDs) is shown by experiments. An assay was introduced to clarify influences on electroluminescent behavior for RGB-colored phosphorescent terpolymers with N,N-Di-p-tolyl-aniline as hole-transporting unit, 2-(4-biphenyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazole (tert-BuPBD) as electron-transporting unit, and different iridium complexes in RGB-colors as triplet emitting materials. All monomers were attached with spacer moieties to the “para” position of a polystyrene. PLEDs were built to study the electro-optical behavior of these materials. The gist was a remarkable influence of hexyl-spacer units to the PLED performance. For all three colors only very restricted PLED performances were found. In comparison RGB-terpolymers were synthesized with directly attached charge transport materials to the polymer backbone. For this directly linked systems efficiencies were 28 cd A−1 @ 6 V (green), 4.9 cd A−1 @ 5 V (red) and 4.3 cd A−1 @ 6 V (bluish). In summary it is assumed that an improved charge percolation pathways regarding to the higher content of semiconducting molecules and an improved charge transfer to the phosphorescent dopand in the case of the copolymers without spacers are responsible for the better device performance comparing the copolymers with hexyl spacers. It was found that the approach of the directly connected charge transport materials at the nonconjugated styrene polymer backbone is favored for further investigations as shown in the following. A series of styrene derived monomers with triphenylamine-based units, and their polymers have been synthesized and compared with the well-known structure of polymer of N,N′-bis(3-methylphenyl)-N,N′-diphenylbenzidine with respect to their hole-transporting behavior in PLEDs. A vinyltriphenylamine structure was selected as a basic unit, functionalized at the para positions with the following side groups: diphenylamine, 3-methylphenyl-aniline, 1- and 2-naphthylamine, carbazole, and phenothiazine. The polymers are used in PLEDs as host polymers for blend systems. It is demonstrated that two polymers are excellent hole-transporting matrix materials for these blend systems because of their good overall electroluminescent performances and their comparatively high glass transition temperatures. For the carbazole-substituted polymer (Tg = 246 °C), a luminous efficiency of 35 cd A−1 and a brightness of 6700 cd m−2 at 10 V is accessible. The phenothiazine-functionalized polymer (Tg = 220 °C) shows nearly the same outstanding PLED behavior. Hence, both these polymers outperform the well-known polymer of N,N′-bis(3-methylphenyl)-N,N′-diphenylbenzidine, showing only a luminous efficiency of 7.9 cd A−1 and a brightness of 2500 cd m−2 (10 V). Furthermore, novel styrene functionalized monomers with phenylbenzo[d]imidazole units and the corresponding homopolymers are prepared. The macromolecules are used as matrices for phosphorescent dopants to prepare PLEDs. The devices exhibit current efficiencies up to 38.5 cd A−1 at 100 cd m−2 and maximum luminances of 7400 cd m−2 at 10 V. Afterwards the most efficient monomers of this investigations were combined and statistical copolymers were synthesized. As hole-transporting monomer the carbazole substituted triarylamine and as electron-transporting monomer a disubstituted phenylbenzoimidazole was selected. This statistical copolymer was used in the following as matrix material for phosporescent PLEDs and the device performance was compared with a matrix system of a polymer blend matrix system of corresponding homopolymers. With this homopolymer blend efficiencies of about 30 cd A-1 at 10 V and luminances of 6800 cd m-2 beside a decreased onset voltage were realized. Finally bipolar blockcopolymers of structural basic monomers were synthesized via nitroxide mediated polymerization. With these technique and the chosen hole- and electron-transporting monomers a controlled radical polymerization was realized leading to blockcopolymers in different block lengths. These blockcopolymers were used as molecular doped matrix systems in green phosphoreszent PLEDs. The devices were compared in regard to their performances with PLEDs made of statistical copolymers and homopolymer blends. It was found that high molecular systems show a better device performance compared to low molecular polymer matrices. With atomic force microscopy it is shown that a phase separation takes place for the high molecular blend of homopolymers. For the synthesized blockcopolymers no phase separation could be verified, mainly because of the comparatively low molecular weight of these systems.
KW  - phosphoreszente Terpolymere
KW  - Elektrolumineszenz
KW  - organische Licht emittierende Diode
KW  - Ladungstransport
KW  - bipolare Blockcopolymere
KW  - phosphorescent Terpolymers
KW  - electroluminsecence
KW  - organic light emitting diode
KW  - charge transport
KW  - bipolar blockcopolymers
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-51709
ER  - 
TY  - THES
A1  - Rasch, Claudia
T1  - Optische Spektroskopie zum Nachweis von Schimmelpilzen und deren Mykotoxine
T1  - Optical spectroscopy for the determination of mould and mycotoxins
N2  - Gesunde sowie qualitativ hochwertige Nahrungsmittel sind wichtige Voraussetzungen, um einerseits die Lebensmittelsicherheit entlang der Wertschöpfungskette (Wachstum, Verarbeitung, Lagerung und Transport) und andererseits einen vorbeugenden Verbraucherschutz zu gewährleisten. Die Belastung der Nahrung mit Rückständen jeglicher Art war in letzter Zeit häufig Mittelpunkt heftiger öffentlicher Diskussionen. Zahlreiche Untersuchungen haben gezeigt, dass unter bestimmten Bedingungen durch Pilze gebildete Giftstoffe, so genannte Mykotoxine, die Ernteprodukte belasten und es bei deren Verzehr durch Menschen oder Tiere zu Vergiftungen kommen kann. Die FAO schätzt, dass etwa 25% der Weltproduktion von Nahrungsmitteln mit Mykotoxinen kontaminiert und in 20% der Getreideernte der Europäischen Union messbare Konzentrationen an Mykotoxinen detektierbar sind. Damit die Lebensmittelsicherheit weiterhin gewährleistet bleibt, werden neben den Routinemethoden schnellere und zerstörungsfreie Methoden benötigt, um die Lebensmittel direkt vor Ort auf Schimmelpilze und deren Mykotoxine zu untersuchen. In dieser Arbeit wird das Potenzial von ausgewählten optisch-basierten spektroskopischen Methoden für die in-situ bzw. in-line Detektion von Schimmelpilzen sowie Mykotoxinen in Getreide(produkten) untersucht. Es werden Absorptions- und Reflexionsmethoden einerseits und Fluoreszenztechniken andererseits eingesetzt. Die spektroskopischen Methoden werden dabei auf Proben unterschiedlicher Komplexität angewandt - beginnend mit der Untersuchung der photophysikalischen Eigenschaften der reinen Mykotoxine in Lösung über künstlich mit verschiedenen Mykotoxinen kontaminierten Getreideproben bis hin zu mit Pilzen befallenem Getreide und hochveredelte Lebensmittel (Wein und Bier) als Proben höchster Komplexität.
N2  - Problems of food safety have led to an increasing concern regarding contamination of foods and feeds with mycotoxins and the relevant toxigenic fungi, mainly Aspergillus, Penicillium and Fusarium genera. There is a real need for rapid, sensitive and inexpensive sensors for the detection of toxigenic fungi and mycotoxins, both in the field and after harvest in order to obtain real-time monitoring data on contamination and this assist in food safety assessment. This will result in an enormous cost saving to the farmers as well as to agro-food industry through the prevention and reduction of product recalls and reduced treatment costs. The German Ministry of Education and Research (BMBF) has provided funding of more than 1.9 million Euros from July 2006 to December 2009 for the large joint project "ProSeso.net2" on the development of innovative sensor-based techniques and processes in the field of food quality and safety. In this research-project "Exploration of sustainability potentials by use of sensor-based technologies and integrated assessment models in the production chain of plant related food" 13 partners from universities, non-university institutions and industry cooperate within seven subprojects. The expected results shall contribute to maintain freshness and improve safety of the food production chain. In the subproject “Indicators and sensor technology for the identification of mycotoxin producing fungi in the processing of grain” spectroscopic methods are tested for in-situ and in-line detection of moulds and/or mycotoxins. This presentation focuses on some possible spectroscopic methods for the rapid detection of mycotoxins and fungi on grains. Methods based on one- and two-photon-induced fluorescence spectroscopy are highly attractive because of their outstanding sensitivity and selectivity. In order to utilize a fluorescence technique for the analysis of the mycotoxins in food and feedstuff as well as for basic research on the fungal metabolism, the photochemistry and photophysics of the mycotoxins and fungi need to be elucidated in detail, especially the influence of solvent parameters such as polarity and pH value. Consequently, for a sensitive and selective spectroscopic analysis, it is indispensable to take the specific photophysic of the known mycotoxins into account in order to minimize serious limitations upon sensitivity, selectivity, and accuracy of a potential fluorescence-based sensing application. The spectroscopic techniques are complemented by chemometric tools (Principle Component Analysis) to extract the desired chemical information, e.g. with respect to presence of contaminations. The combination of data obtained from different spectroscopic methods (such as optimal excitation and emission wavelength, fluorescence decay times, and fluorescence quantum efficiency) on the one hand side and NIR spectroscopy on the other side shows promising results for the qualitative as well as quantitative identification of mycotoxins grains. Moreover, NIR reflectance spectra yield additional information on ingredients, moisture content, and the presence (or absence) of fungi in the sample.
KW  - Mykotoxine
KW  - Schimmelpilze
KW  - Fluoreszenz
KW  - Chemometrie
KW  - Zweiphotonenanregung
KW  - mycotoxins
KW  - mould
KW  - fluorescence
KW  - chemometrics
KW  - Two-Photon-Absorption
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-50746
ER  - 
TY  - THES
A1  - Stöckle, Silke
T1  - Thin liquid films with nanoparticles and rod-like ions as models for nanofluidics
T1  - Dünne flüssige Filme mit Nanopartikeln und stäbchenförmigen Ionen als Nanofluidische Modelle
N2  - With the rise of nanotechnology in the last decade, nanofluidics has been established as a research field and gained increased interest in science and industry. Natural aqueous nanofluidic systems are very complex, there is often a predominance of liquid interfaces or the fluid contains charged or differently shaped colloids. The effects, promoted by these additives, are far from being completely understood and interesting questions arise with regards to the confinement of such complex fluidic systems. A systematic study of nanofluidic processes requires designing suitable experimental model nano – channels with required characteristics. The present work employed thin liquid films (TLFs) as experimental models. They have proven to be useful experimental tools because of their simple geometry, reproducible preparation, and controllable liquid interfaces. The thickness of the channels can be adjusted easily by the concentration of electrolyte in the film forming solution. This way, channel dimensions from 5 – 100 nm are possible, a high flexibility for an experimental system. TLFs have liquid IFs of different charge and properties and they offer the possibility to confine differently shaped ions and molecules to very small spaces, or to subject them to controlled forces. This makes the foam films a unique “device” available to obtain information about fluidic systems in nanometer dimensions. The main goal of this thesis was to study nanofluidic processes using TLFs as models, or tools, and to subtract information about natural systems plus deepen the understanding on physical chemical conditions. The presented work showed that foam films can be used as experimental models to understand the behavior of liquids in nano – sized confinement. In the first part of the thesis, we studied the process of thinning of thin liquid films stabilized with the non – ionic surfactant n – dodecyl – β – maltoside (β – C₁₂G₂) with primary interest in interfacial diffusion processes during the thinning process dependent on surfactant concentration 64. The surfactant concentration in the film forming solutions was varied at constant electrolyte (NaCl) concentration. The velocity of thinning was analyzed combining previously developed theoretical approaches. Qualitative information about the mobility of the surfactant molecules at the film surfaces was obtained. We found that above a certain limiting surfactant concentration the film surfaces were completely immobile and they behaved as non – deformable, which decelerated the thinning process. This follows the predictions for Reynolds flow of liquid between two non – deformable disks. In the second part of the thesis, we designed a TLF nanofluidic system containing rod – like multivalent ions and compared this system to films containing monovalent ions. We presented first results which recognized for the first time the existence of an additional attractive force in the foam films based on the electrostatic interaction between rod – like ions and oppositely charged surfaces. We may speculate that this is an ion bridging component of the disjoining pressure. The results show that for films prepared in presence of spermidine the transformation of the thicker CF to the thinnest NBF is more probable as films prepared with NaCl at similar conditions of electrostatic interaction. This effect is not a result of specific adsorption of any of the ions at the fluid surfaces and it does not lead to any changes in the equilibrium properties of the CF and NBF. Our hypothesis was proven using the trivalent ion Y3+ which does not show ion bridging. The experimental results are compared to theoretical predictions and a quantitative agreement on the system’s energy gain for the change from CF to NBF could be obtained. In the third part of the work, the behavior of nanoparticles in confinement was investigated with respect to their impact on the fluid flow velocity. The particles altered the flow velocity by an unexpected high amount, so that the resulting changes in the dynamic viscosity could not be explained by a realistic change of the fluid viscosity. Only aggregation, flocculation and plug formation can explain the experimental results. The particle systems in the presented thesis had a great impact on the film interfaces due to the stabilizer molecules present in the bulk solution. Finally, the location of the particles with respect to their lateral and vertical arrangement in the film was studied with advanced reflectivity and scattering methods. Neutron Reflectometry studies were performed to investigate the location of nanoparticles in the TLF perpendicular to the IF. For the first time, we study TLFs using grazing incidence small angle X – ray scattering (GISAXS), which is a technique sensitive to the lateral arrangement of particles in confined volumes. This work provides preliminary data on a lateral ordering of particles in the film.
N2  - Mit dem Heranwachsen der Nanotechnologie in den vergangenen zehn Jahren hat sich die Nanofluidik als Forschungsbereich etabliert und erfährt wachsende Aufmerksamkeit in der Wissenschaft, sowie auch in der Industrie. Im biomedizinischen Bereich, wo intrazelluläre Prozesse häufig komplexer, nanofluidischer Natur sind, wird sich vermehrt für ein detailliertes Verständnis von nanofluidischen Prozessen interessiert, z.B. für den Einfluss von Kolloiden verschiedenster Form oder elektrischer Ladung auf die Kanäle und auf das Fließverhalten oder die Auswirkungen der Einengung von Flüssigkeiten und Kolloiden in Nanometer Geometrien. In der vorliegenden Arbeit werden dünne flüssige Filme, hinsichtlich ihrer Funktion als nanofluidische Modelle untersucht. Im ersten Teil der Arbeit wurde die Fließgeschwindigkeit des Fluids aus dem dünnen Film, abhängig von der Konzentration der filmstabilisierenden Tensidmoleküle n – Dodecyl β – D – Maltoside ( β – C₁₂G₂) bei einer konstanten Elektrolytkonzentration von 0.2 mM NaCl untersucht. Mit einem theoretischen Modell konnte das Dünnungsverhalten nachgezeichnet werden. Es wurde eine kritische Tensidkonzentration gefunden, unter der die Oberflächen lateral mobil sind und über der sie sich wie fest verhalten. Dadurch konnten wir Aufschluss darüber erlangen, wie die Oberfläche des Films unter verschiedenen Bedingungen geschaffen ist, und das in Bezug zur Verteilungsdichte der Moleküle an den Oberflächen setzen. Im weiteren wurden komplexere, nanofluidische Systeme untersucht, wobei zum einen ~ 1 nm lange, stäbchenförmige, multivalent geladene Spermidin - Moleküle die punktförmigen Elektrolyte ersetzten. Es konnte eine deutliche Veränderung der Stabilität zwischen Filmen mit und ohne Stäbchen festgestellt werden. Die Filme, mit NaCl, blieben länger in dem metastabilen „Common Film“ (CF) Zustand als die Filme, die eine vergleichbare Konzentration von Spermidin Stäbchen beinhalteten. Die Ergebnisse deuteten auf eine zusätzliche Anziehungskraft durch Brückenbildung zwischen zwei geladenen Oberflächen durch gegensätzlich geladene Stäbchenförmige Moleküle hin. Es konnte gezeigt werden, dass dieser Effekt weder ein Ergebnis von spezifischer Ionenadsorption an die Filmoberfläche war, noch ein Unterschied in den Gleichgewichtszuständen von den Dicken der CFs und der Newton Black Films (NBFs) hervorrief, was auf die korrekte Annahme der Ionenstärke in der Lösung schließen ließ. Auch in Versuchen mit ebenfalls trivalenten Ionen YCl3 wurde festgestellt, dass kein vergleichbarer Überbrückungseffekt auftritt. Die Ergebnisse wurden mit theoretischen Simulationen verglichen und es wurde eine quantitative Übereinstimmung gefunden bezüglich der Größe des Systeminternen Energiegewinns durch den Überbrückungseffekt. Desweiteren wurde das Fließverhalten von Fluiden mit Kolloiden eingeengt in Nanometer Geometrien untersucht. Für zwei verschiedene Arten von Nanopartikeln (Fe3O4 stabilisiert mit Oleinsäure und polymerstabilisierte Goldpartikel) wurde eine Verlangsamung der Fließgeschwindigkeit festgestellt. Mit einem theoretischen Modell konnte das Fließverhalten nur für enorm erhöhte Viskositätswerte des Fluids erklärt werden. Die Viskositätserhöhung wurde mit Partikelaggregaten, die den Ausfluss behindern, erklärt und diskutiert, unter der Annahme eines nicht - Newtonischen Fließverhaltens der Dispersionen. Gleichermaßen wurde die strukturelle Anordnung der Partikel in den Filmen hinsichtlich ihrer vertikalen und lateralen Verteilung untersucht. In dieser Arbeit werden vorläufige Ergebnisse präsentiert, die noch weiteren Studien bedürfen. Mit Neutronenreflexion sollte die Anordnung der Partikel orthogonal zur Oberfläche im Film analysiert werden. Eine qualitative Analyse lässt schließen, dass bei einer höheren Konzentration von Partikeln in Lösung, sich auch eine erhöhte Konzentration von Partikeln im dünnen Film befindet. Leider konnten die Daten nicht hinsichtlich der Lage der Partikel analysiert werden. Zum ersten Mal wurden dünne flüssige Filme mit Kleinwinkelröntgenstreuung unter streifendem Einfall (GISAXS) analysiert. Mit Hilfe dieser Methode sollte eine laterale Anordnung der Partikel im Film untersucht werden. Es konnten erfolgreiche Messungen durchgeführt werden und mit Hilfe der rechnergestützten Analyse konnte eine Aussage gemacht werden, dass ~ 6 nm große Teilchen in ~ 43 nm Abstand sich im Film befinden. Die Aussage bezüglich der kleinen Teilchen könnte sich auf einzelne, kleinere Partikel beziehen, allerdings könnten auch die 43 nm eine relevante Strukturgröße darstellen, da es in der Dispersion gehäuft Aggregate mit dem Durchmesser in dem Größenbereich vorliegen. Zusammenfassend können sich mit dieser Arbeit die dünnen flüssigen Filme als eine wichtige Kernmethode der Untersuchung von nanofluidischen Prozessen, wie sie häufig in der Natur vorkommen, behaupten.
KW  - Nanofluidik
KW  - Schaumfilme
KW  - Spermidin
KW  - Nanopartikel
KW  - Oberflächenkräfte
KW  - nanofluidics
KW  - foam films
KW  - spermidine
KW  - nanoparticles
KW  - interfacial forces
Y1  - 2010
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-46370
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Hass, Roland
A1  - Munzke, Dorit
A1  - Reich, Oliver
T1  - Inline-Partikelgroeßenmesstechniken fuer Suspensionen und Emulsionen
N2  - Die Inline-Bestimmung von Teilchengroeßen in Emulsionen und Suspensionen stellt besondere Anforderungen an die Messtechnik, da auch bei sehr hohen Teilchenkonzentrationen im Prozess verduennungsfreie Analytik betrieben werden soll. Neben einer Klaerung der Begriffe atline, online und in-line gibt der Beitrag eine Einfuehrung in die mathematische Beschreibung von Groeßenverteilungen. Als Inline-Techniken werden Photonendichtewellen-Spektroskopie, Focused Beam Reflectance Measurement und Ultraschallextinktion-Spektroskopie diskutiert und ihre sehr unterschiedlichen physikalischen Messprinzipien erlaeutert. Auch wird kurz erklaert, wie Teilchengroeßen aus den Messresultaten erhalten werden. Die wesentlichen Charakteristika dieser drei Methoden werden abschließend im ueberblick dargestellt.
Y1  - 2010
UR  - http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/jhome/60500203/
U6  - https://doi.org/10.1002/cite.200900172
SN  - 0009-286X
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Skrabania, Katja
A1  - von Berlepsch, Hans
A1  - Böttcher, Christoph
A1  - Laschewsky, André
T1  - Synthesis of ternary, hydrophilic-lipophilic-fluorophilic block copolymers by consecutive RAFT polymerizations and their self-assembly into multicompartment micelles
N2  - Linear amphiphilic diblock and ternary triblock copolymers were synthesized by the RAFT method in three Successive Steps, using oligo(ethylene oxide) monomethyl ether acrylate, butyl or 2-ethylhexyl acrylate, and 1H, 1H, 2H, 2H-perfluorodecyl acrylate. The diblock and the triblock copolymers, which consist of a hydrophilic, a lipophilic, and a fluorophilic block, self-assemble in water into spherical micellar aggregates. Imaging by cryogenic transmission electron microscopy (cryo-TEM) revealed that the cores of the micellar aggregates made from these "triphilic" copolymers undergo local phase separation to form various ultrastructures, which depend sensitivity on the given block sequence. While the sequence hydrophilic-lipophilic-fluorophilic resulted in multicompartment cores with core-shell-corona morphology, the sequence lipophilic-hydrophilic-fluorophilic provided new "patched double micelle" and larger "soccer ball" structures.
Y1  - 2010
UR  - http://pubs.acs.org/journal/mamobx
U6  - https://doi.org/10.1021/Ma901913f
SN  - 0024-9297
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Tiseanu, Carmen
A1  - Parvulescu, Vasile
A1  - Parvulescu, Victoria
A1  - Cotoi, Elena
A1  - Gessner, Andre
A1  - Kumke, Michael Uwe
A1  - Simon, Simion
A1  - Vasiliu, Florin
T1  - Structural and photoluminescence characterization of mesoporous silicon-phosphates
N2  - Two different types of mesoporous silicon-phosphate supports using different surfactants (a mixture of (CH3)(3)C13H27NBr with an organophosphorus coupling molecule (HO-PO(i-C3H7)(2)) and with a co-surfactant ((C2H5)(3)(C6H5)PCl), respectively) were synthesized. Trivalent europium (Eu) ions were immobilized via ion-exchange on these supports. The resulting materials were characterized using nitrogen adsorption isotherms at -196 degrees C, thermogravimetric analysis, SEM, TEM, FT-IR, PXRD, CP/MAS. (HSi)-H-1-Si-29 and P-31 NMR, DR-UV-vis as well as steady- state and time-resolved photoluminescence spectroscopy. The results evidenced that the co-polymerization of silicon and phosphorous yielded a unique morphology in these materials. Following calcination at 450 and 900 degrees C europium- exchanged silicon-phosphates with great surface area (BET=600-705 m(2) g(-1)) and 3.4 nm sized mesopores were obtained. The differences among the optical properties of the non-calcined europium materials such as the emission lifetimes, local environment at the europium sites or the relative contribution of the upper excited levels to the total photoluminescence were assigned to the surfactants used in the synthesis. Calcination of the silicon-phosphates at higher temperatures than 450 degrees C did not induce major changes in the structural properties: in contrast, photoluminescence properties of europium were markedly improved in terms of intensity and average lifetime.
Y1  - 2010
UR  - http://www.sciencedirect.com/science/journal/10106030
U6  - https://doi.org/10.1016/j.jphotochem.2010.07.015
SN  - 1010-6030
ER  -