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Experimental and kinetic modelling studies are presented to investigate the mechanism of 3,3 ',5,5 '-tetramethylbenzidine (TMB) oxidation by hydrogen peroxide (H2O2) catalyzed by peroxidase-like Pt nanoparticles immobilized in spherical polyelectrolyte brushes (SPB-Pt). Due to the high stability of SPB-Pt colloidal, this reaction can be monitored precisely in situ by UV/VIS spectroscopy. The time-dependent concentration of the blue-colored oxidation product of TMB expressed by different kinetic models was used to simulate the experimental data by a genetic fitting algorithm. After falsifying the models with abundant experimental data, it is found that both H2O2 and TMB adsorb on the surface of Pt nanoparticles to react, indicating that the reaction follows the Langmuir-Hinshelwood mechanism. A true rate constant k, characterizing the rate-determining step of the reaction and which is independent on the amount of catalysts used, is obtained for the first time. Furthermore, it is found that the product adsorbes strongly on the surface of nanoparticles, thus inhibiting the reaction. The entire analysis provides a new perspective to study the catalytic mechanism and evaluate the catalytic activity of the peroxidase-like nanoparticles.
This paper presents the concept of a community-accessible stratospheric balloon-based observatory that is currently under preparation by a consortium of European research institutes and industry. We present the technical motivation, science case, instrumentation, and a two-stage image stabilization approach of the 0.5-m UV/visible platform. In addition, we briefly describe the novel mid-sized stabilized balloon gondola under design to carry telescopes in the 0.5 to 0.6 m range as well as the currently considered flight option for this platform. Secondly, we outline the scientific and technical motivation for a large balloon-based FIR telescope and the ESBO DS approach towards such an infrastructure.
Die vorliegende Arbeit behandelt die Synthese und Charakterisierung von funktionalisierten Alkydharzen und die photoinduzierte Polymerisation dieser unter Einsatz einer Quecksilberdampflampe oder einer UV LED mit unterschiedlicher Lichtintensität. Der Fokus dieser Arbeit bestand in der gezielten Substitution der internalen Doppelbindungen der Fettsäureester durch reaktivere Gruppen, wie Acrylate oder Methacrylate, welche für Alkydharze in dieser Form so in der Literatur nicht beschrieben sind. Untersuchungen des Polymerisationsverhaltens dieser funktionalisierten Harze wurden mit der Photo DSC durchgeführt, wobei Bis – (4 – methoxybenzoyl) diethylgermanium als Photoinitiator diente. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die Harze radikalisch polymerisiert werden können und eine geringere Abhängigkeit von der Umgebungsatmosphäre (Luftsauerstoff bzw. Stickstoff) vorliegt. Dies ist so in der Literatur für funktionalisierte Alkydharze nicht bekannt. Abmischungen von unterschiedlichen Monomeren und funktionalisierten Harzen bewirkten eine Steigerung der Viskosität sowie eine Verringerung der Sauerstoffinhibierung im Zuge der photoinduzierten Polymerisation unter Luftsauerstoff für die Quecksilberdampflampe und der UV LED.
Zur Untersuchung der sauerstoffinhibierenden Wirkung der Harze sind Synthesen unterschiedlicher, funktionalisierter Ölsäuremethylester als Modellsubstanzen durchgeführt worden. Ein verbessertes Polymerisationsverhalten und eine geringe Abhängigkeit von der Umgebungsatmosphäre konnte für die Modelle nachgewiesen werden. Zur Aufklärung des verbesserten Polymerisationsverhaltens sind gezielt Substituenten (Imidazol, Brom, Alkohol, Acetat) in den funktionalisierten Ölsäuremethylester eingebaut worden, um den Einfluss dieser aufzuzeigen. Im Rahmen dieser Synthesen sind neuartige Strukturen synthetisiert worden, welche so in der Literatur nicht beschrieben sind. Die Gegenüberstellung der Polymerisationszeit, der Umsatz der (Meth-)Acrylatgruppen sowie die Zeit zum Erreichen der maximalen Polymerisationsgeschwindigkeit unter Verwendung von unterschiedlichen UV Lichtquellen hat einen Einfluss der Substituenten auf das Polymerisationsverhalten gezeigt.