@article{PrimusMenskiYesteetal.2015, author = {Primus, Philipp-Alexander and Menski, Antonia and Yeste, Maria Pilar and Cauqui, Miguel Angel and Kumke, Michael Uwe}, title = {Fluorescence Line-Narrowing Spectroscopy as a Tool to Monitor Phase Transitions and Phase Separation in Efficient Nanocrystalline CexZr1-xO2:Eu3+ Catalyst Materials}, series = {The journal of physical chemistry : C, Nanomaterials and interfaces}, volume = {119}, journal = {The journal of physical chemistry : C, Nanomaterials and interfaces}, number = {19}, publisher = {American Chemical Society}, address = {Washington}, issn = {1932-7447}, doi = {10.1021/acs.jpcc.5b01271}, pages = {10682 -- 10692}, year = {2015}, abstract = {Despite the wide range of industrial applications for ceria-zirconia mixed oxides (CexZr1-xO2), the complex correlation between their atomic structure and catalytic performance is still under debate. Catalytically interesting CexZr1-xO2 nanomaterials can form homogeneous solid solutions and, depending on the composition, show phase separation under the formation of small domains. The characterization of homogeneity and atomic structure of these materials remains a major challenge. High-resolution emission spectroscopy recorded under cryogenic conditions using Eu3+ as a structural probe in doped CeZrO2 nanoparticles offers an effective way to identify the different atomic environments of the Eu3+ dopants and, subsequently, to monitor structural parameters of the ceria-zirconia mixed oxides. It is found that, in stoichiometric CeZrO2:Eu3+, phase separation occurs at elevated temperatures beginning with the gradual formation of (pseudo)cubic crystallites in the amorphous materials at 500 degrees C and a sudden phase separation into tetragonal, zirconia-rich and cubic, ceria-rich domains over 900 degrees C. The presented technique allows us to easily monitor subtle changes even in amorphous, high surface area samples, yielding structural information not accessible by conventional techniques such as X-ray diffraction (XRD) and Raman. Moreover, in reference experiments investigating the reducibility of largely unordered Ce0.2Zr0.8O2:Eu3+, the main reduction peak in temperature-programmed reduction measurements appeared at exceptionally low temperatures below 200 degrees C, thus suggesting the outstanding potential of this oxide to activate catalytic oxidation reactions. This effect was found to be dependent on the amount of Eu3+ dopant introduced into the CeZrO2 matrix as well as to be connected to the atomic structure of the catalyst material.}, language = {en} } @misc{BehrensBalischewskiSperlichetal.2022, author = {Behrens, Karsten and Balischewski, Christian and Sperlich, Eric and Menski, Antonia Isabell and Balderas-Valadez, Ruth Fabiola and Pacholski, Claudia and G{\"u}nter, Christina and Lubahn, Susanne and Kelling, Alexandra and Taubert, Andreas}, title = {Mixed chloridometallate(ii) ionic liquids with tunable color and optical response for potential ammonia sensors}, series = {Zweitver{\"o}ffentlichungen der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, journal = {Zweitver{\"o}ffentlichungen der Universit{\"a}t Potsdam : Mathematisch-Naturwissenschaftliche Reihe}, number = {1316}, issn = {1866-8372}, doi = {10.25932/publishup-58751}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-587512}, pages = {35072 -- 35082}, year = {2022}, abstract = {Eight d-metal-containing N-butylpyridinium ionic liquids (ILs) with the nominal composition (C4Py)2[Ni0.5M0.5Cl4] or (C4Py)2[Zn0.5M0.5Cl4] (M = Cu, Co, Mn, Ni, Zn; C4Py = N-butylpyridinium) were synthesized, characterized, and investigated for their optical properties. Single crystal and powder X-ray analysis shows that the compounds are isostructural to existing examples based on other d-metal ions. Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy measurements confirm that the metal/metal ratio is around 50 : 50. UV-Vis spectroscopy shows that the optical absorption can be tuned by selection of the constituent metals. Moreover, the compounds can act as an optical sensor for the detection of gases such as ammonia as demonstrated via a simple prototype setup.}, language = {en} } @article{BehrensBalischewskiSperlichetal.2022, author = {Behrens, Karsten and Balischewski, Christian and Sperlich, Eric and Menski, Antonia Isabell and Balderas-Valadez, Ruth Fabiola and Pacholski, Claudia and G{\"u}nter, Christina and Lubahn, Susanne and Kelling, Alexandra and Taubert, Andreas}, title = {Mixed chloridometallate(ii) ionic liquids with tunable color and optical response for potential ammonia sensors}, series = {RSC Advances}, volume = {12}, journal = {RSC Advances}, publisher = {RSC}, address = {London}, issn = {2046-2069}, doi = {10.1039/d2ra05581c}, pages = {35072 -- 35082}, year = {2022}, abstract = {Eight d-metal-containing N-butylpyridinium ionic liquids (ILs) with the nominal composition (C4Py)2[Ni0.5M0.5Cl4] or (C4Py)2[Zn0.5M0.5Cl4] (M = Cu, Co, Mn, Ni, Zn; C4Py = N-butylpyridinium) were synthesized, characterized, and investigated for their optical properties. Single crystal and powder X-ray analysis shows that the compounds are isostructural to existing examples based on other d-metal ions. Inductively coupled plasma optical emission spectroscopy measurements confirm that the metal/metal ratio is around 50 : 50. UV-Vis spectroscopy shows that the optical absorption can be tuned by selection of the constituent metals. Moreover, the compounds can act as an optical sensor for the detection of gases such as ammonia as demonstrated via a simple prototype setup.}, language = {en} } @phdthesis{Menski2019, author = {Menski, Antonia Isabell}, title = {Europium als strukturelle Sonde zur Analyse neuartiger Materialien}, doi = {10.25932/publishup-42714}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus4-427141}, school = {Universit{\"a}t Potsdam}, pages = {181}, year = {2019}, abstract = {Im Rahmen dieser Arbeit wird anhand von neuartigen Materialien das Potential der Europium-Lumineszenz f{\"u}r die strukturelle Analyse dargestellt. Bei diesen Materialien handelt es sich zum einen um Nanopartikel mit Matrizes aus mehreren Metall-Mischoxiden und Dotierungen durch die Sonde Europium und zum anderen um Metallorganische Netzwerke (MOFs), die mit Neodym , Samarium- und Europium-Ionen beladen sind. Die Synthese der aus der Kombination von Metalloxiden enthaltenen Nanopartikel ist unter milden Bedingungen mithilfe von speziell daf{\"u}r hergestellten Reagenzien erfolgt und hat zu sehr kleinen, amorphen Nanopartikeln gef{\"u}hrt. Durch eine nachfolgende Temperaturbehandlung hat sich die Kristallinit{\"a}t erh{\"o}ht. Damit verbunden haben sich auch die Kristallstruktur sowie die Position des Dotanden Europium ver{\"a}ndert. W{\"a}hrend die etablierte Methode der R{\"o}ntgendiffraktometrie einen Blick auf das Kristallgitter als Gesamtes erm{\"o}glicht, so trifft die Lumineszenz des Europiums durch die Sichtbarkeit einzelner Stark-Aufspaltungen Aussagen {\"u}ber dessen lokale Symmetrien. Die Symmetrie wird durch Sauerstofffehlstellen ver{\"a}ndert, welche die Sauerstoffleitf{\"a}higkeit der Nanopartikel beeinflussen. Diese ist f{\"u}r die Anwendung als Katalysatoren in industriellen Prozessen und ebenso als Sensoren und Therapeutika in biologischen Systemen von Bedeutung. Zur ersten katalytischen Charakterisierung werden die Proben mittels Temperatur-programmierter Reduktion untersucht. Des Weiteren werden die Mischoxid-Nanopartikel auch hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit als Matrix in Aufkonversionsprozessen untersucht. Die Metallorganischen Netzwerke eignen sich aufgrund ihrer mikropor{\"o}sen Struktur f{\"u}r Anwendungen in der Speicherung gleichermaßen von Nutzgasen wie auch von Schadstoffen. Ebenfalls ist eine biologische Anwendung denkbar, die insbesondere den Bereich der drug delivery-Reagenzien betrifft. Erfolgt in die mikropor{\"o}sen Strukturen der Metallorganischen Netzwerke die Einlagerung von Lanthanoid-Ionen, so k{\"o}nnen diese bei der entsprechenden Kombination als Weißlicht-Emittierer fungieren. Dabei ist neben den Verh{\"a}ltnissen zwischen den Lanthanoid-Ionen auch die genaue Position innerhalb des Netzwerks sowie die Distanz zu anderen Ionen von Interesse. Zur Untersuchung dieser Fragestellungen wird die Umgebungssensitivit{\"a}t der Europium-Lumineszenz ausgenutzt. Die auf diese Weise festgestellte Formiat-Bildung h{\"a}ngt von zahlreichen Parametern ab. Insgesamt stellt sich die im Rahmen dieser Arbeit verwendete Methodik des Einsatzes von Europium als strukturelle Sonde in h{\"o}chstem Maße vielseitig dar und zeigt seine gr{\"o}ßte St{\"a}rke in der Kombination mit weiteren Methoden der Strukturanalytik. Die auf diese Weise genauestens charakterisierten neuartigen Materialien k{\"o}nnen nun gezielt und anwendungsfokussiert weiterentwickelt werden.}, language = {de} }