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Indium(III) chloride forms in water with potassium 1,2-dithiooxalate (dto) and potassium 1,2-dithiosquarate (dtsq) stable coordination compounds. Due to the higher bridging ability of the 1,2-dithiooxalate ligand in all cases only thiooxalate bridged binuclear complexes were found. From 1,2-dithioquadratate with an identical donor atom set mononuclear trischelates could be isolated. Five crystalline complexes, (BzlMe(3)N)(4)[(dto)(2)In(dto)In(dto)(2)] (1), (BzlPh(3)P)(4)[(dto)(2)In(dto)In(dto)(2)] (2), (BzlMe(3)N)(3)[In(dtsq)(3)] (3), (Bu4N)(3)[In(dtsq)(3)] (4) and (Ph4P)[In(dtsq)(2)(DMF)(2)] (5), have been isolated and characterized by X-ray analyses. Due to the type of the complex and the cations involved these compounds crystallize in different space groups with the following parameters: 1, monoclinic in P2(1)/c with a = 14.4035(5) Angstrom, b = 10.8141(5) Angstrom, c = 23.3698(9) Angstrom, beta = 124.664(2)degrees, and Z = 2; 2, triclinic in P (1) over bar with a = 11.3872(7) Angstrom, b = 13.6669(9) Angstrom, c = 17.4296(10) Angstrom, alpha = 88.883(5)degrees, beta = 96.763(1)degrees, gamma = 74.587(5)degrees, and Z = 1; 3, hexagonal in R3 with a = 20.6501(16) Angstrom, b = 20.6501(16) Angstrom, c = 19.0706(13) Angstrom and Z = 6; 4, monoclinic in P21/c with a = 22.7650(15) Angstrom, b = 20.4656(10) Angstrom, c = 14.4770(9) Angstrom, P
A series of new 2 2'-bipyridine/1 2-dithiolate transition metal complexes has been synthesised and characterised As 1,2-dithiolate ligands 1,2 dithiooxalate (dto) and 1 2-dithiosquarate (dtsq) were used It follows from the IR spectra that the multidentate dithiolate ligands coordinate exclusively via their sulfur atoms forming an MN2S2 coordination sphere The central metal ions (M) are Cu2+ Ni2+ Pd2+ Pt2+, and Zn2+ The complex [Cu-II(bpy)(dto)] could be studied by EPR spectroscopy and was measured as powder diamagnetically diluted in the isostructural [Ni-II(bpy)(dto)] host structure The spin density contribution calculated from the experimental parameters is compared with the electronic situation in the frontier orbitals namely in the semi occupied SOMO of the copper complex derived from quantum chemical calculations on different levels (EHT and DFT)
Gegenstand der Dissertation ist die größen- und eigenschaftsoptimierte Synthese und Charakterisierung von anorganischen Nanopartikeln in einer geeigneten Polyelektrolytmodifizierten Mikroemulsion. Das Hauptziel bildet dabei die Auswahl einer geeigneten Mikroemulsion, zur Synthese von kleinen, stabilen, reproduzierbaren Nanopartikeln mit besonderen Eigenschaften. Die vorliegende Arbeit wurde in zwei Haupteile gegliedert. Der erste Teil befasst sich mit der Einmischung von unterschiedlichen Polykationen (lineares Poly (diallyldimethylammoniumchlorid) (PDADMAC) und verzweigtes Poly (ethylenimin) (PEI)) in verschiedene, auf unterschiedlichen Tensiden (CTAB - kationisch, SDS - anionisch, SB - zwitterionisch) basierenden, Mikroemulsionssysteme. Dabei zeigt sich, dass das Einmischen der Polykationen in die Wassertröpfchen der Wasser-in-Öl (W/O) Mikroemulsion prinzipiell möglich ist. Der Einfluss der verschiedenen Polykationen auf das Phasenverhalten der W/O Mikroemulsion ist jedoch sehr unterschiedlich. In Gegenwart des kationischen Tensids führen die repulsiven Wechselwirkungen mit den Polykationen zu einer Destabilisierung des Systems, während die ausgeprägten Wechselwirkungen mit dem anionischen Tensid in einer deutlichen Stabilisierung des Systems resultieren. Für das zwitterionische Tensid führen die moderaten Wechselwirkungen mit den Polykationen zu einer partiellen Stabilisierung. Der zweite Teil der Arbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz der unterschiedlichen, Polyelektrolyt- modifizierten Mikroemulsionen als Templatphase für die Herstellung verschiedener, anorganischer Nanopartikel. Die CTAB-basierte Mikroemulsion erweist sich dabei als ungeeignet für die Herstellung von CdS Nanopartikeln, da zum einen nur eine geringe Toleranz gegenüber den Reaktanden vorhanden ist (Destabilisierungseffekt) und zum anderen das Partikelwachstum durch den Polyelektrolyt-Tensid-Film nicht ausreichend begrenzt wird. Zudem zeigt sich, dass eine Abtrennung der Partikel aus der Mikroemulsion nicht möglich ist. Die SDS-basierten Mikroemulsionen, erweisen sich als geeignete Templatphase zur Synthese kleiner anorganischer Nanopartikel (3 – 20 nm). Sowohl CdS Quantum Dots, als auch Gold Nanopartikel konnten erfolgreich in der Mikroemulsion synthetisiert werden, wobei das verzweigte PEI einen interessanten Templat-Effekt in der Mikroemulsion hervorruft. Als deutlicher Nachteil der SDS-basierten Mikroemulsionen offenbaren sich die starken Wechselwirkungen zwischen dem Tensid und den Polyelektrolyten während der Aufarbeitung der Nanopartikel aus der Mikroemulsion. Dabei erweist sich die Polyelektrolyt-Tensid-Komplexbildung als hinderlich für die Redispergierung der CdS Quantum Dots in Wasser, so dass Partikelaggregation einsetzt. Die SB-basierten Mikroemulsionen erweisen sich als günstige Templatphase für die Bildung von größen- und eigenschaftenoptimierten Nanopartikeln (< 4 nm), wobei insbesondere eine Modifizierung mit PEI als ideal betrachtet werden kann. In Gegenwart des verzweigten PEI gelang es erstmals ultrakleine, fluoreszierende Gold Cluster (< 2 nm) in einer SB-basierten Mikroemulsion als Templatphase herzustellen. Als besonderer Vorteil der SB-basierten Mikroemulsion zeigen sich die moderaten Wechselwirkungen zwischen dem zwitterionischen Tensid und den Polyelektrolyten, welche eine anschließende Abtrennung der Partikel aus der Mikroemulsion unter Erhalt der Größe und ihrer optischen Eigenschaften ermöglichen. In der redispergierten wässrigen Lösung gelang somit eine Auftrennung der PEI-modifizierten Partikel mit Hilfe der asymmetrischer Fluss Feldflussfraktionierung (aF FFF). Die gebildeten Nanopartikel zeigen interessante optische Eigenschaften und können zum Beispiel erfolgreich zur Modifizierung von Biosensoren eingesetzt werden.
Am Beispiel eines modellierten Deponiesickerwassers wird die Möglichkeit einer simultanen Reaktivextraktion von toxischen Schwermetallen aus einer unproblematischen Matrix vorgestellt. Als Extraktionsmittel werden vergleichend Alkylphosphorsäuren (kommerzielle D2EHPA, D2EHTPA), ß-Diketone, 4-Acylpyrazol-5-one und eine neuartige kommerzielle Alkylphosphonsäure eingesetzt. Die thermodynamischen Parameter der Extraktion lassen sich mit Hilfe der Funktionen %E = f( t, pH), lg D = f ( pH, cL) bestimmen. Einflüsse von Lösungsmitteln und konkurrierende Komplexbildner in der wäßrigen Phase auf das Verteilungsgleichgewicht werden diskutiert. Inhaltsstoffe der wäßrigen Phase (Cyanid, Tartrat, Ammoniak, Huminsäuren oder Chlorid) beeinflussen entsprechend ihrer Ligandstärke die Metallabtrennung. Für den Fall der Huminsäure wird eine Größenordnung von Weinsäure gefunden. Sulfationen erschweren zusätzlich die Extraktion von Calcium. Halogenierte und aromatische Verdünnungsmittel haben gegenüber unproblematischen Kohlenwasserstoffen keinen Vorteil. Mit Aminomethylphosphonsäure (Ironex, BASF) gelingt eine quantitative Eisen, Indium- und Galliumabtrennung bei einem pH-Wert kleiner 1.5 als ML2(HL) bzw. ML(HL)2. Kupfer und Zink werden im pH-Bereich von 4-6 quantitativ als 1:2- Komplex extrahiert. Insgesamt günstige Ergebnisse zeigen die ß-Diketone (auch LIX 54) und 4-Acylpyrazol-5-one. Hier ergibt sich die Möglichkeit toxische Schwermetalle selektiv abzutrennen und eine unproblematische Matrix zu gewinnen, da Calcium nur zu 6% und Magnesium zu 23% extrahiert werden.
Adsorptive Eigenschaften von Bodensubstraten in Abhängigkeit vom anthropogenen Überprägungsgrad
(1996)
The synthesis and single crystal X-ray structures of eight AgI, HgII, and PtII complexes with the thiacrown ethers maleonitrile-tetrathia-12-crown-4 (mn12S4), maleonitrile-tetrathia-13-crown-4 (mn13S4), and maleonitrile- pentathia-15-crown-5 (mn15S5) (1) are reported. The ligand mn15S5 was synthesized for the first time and characterized by X-ray diffraction. With silver(I) perchlorate and silver(I) tetrafluoroborate it forms the chiral complexes [Ag(mn15S5)]ClO4·CH3NO2 (2) and [Ag(mn15S5)]BF4·CH3NO2·0.25H2O (3) with half-sandwich moieties. AgI is located in a distorted tetrahedral coordination environment, involving three sulfur atoms of the crown cycle and a fourth one of the adjacent half-sandwich moiety, forming a helical structure. The reaction of Hg(ClO4)2 with mn13S4 yielded the dinuclear complex [Hg2(mn13S4)3](ClO4)4 (4) containing two half-sandwich moieties with a third ligand molecule as a bridging unit. Mercury(II) chloride and mercury(II) iodide react with mn12S4 and mn13S4 to form complexes of the general composition [HgX2(L)] (X = Cl, I; L = mn12S4, mn13S4): [HgCl2(mn12S4)] (5), [HgI2(mn12S4)] (6), [HgCl2(mn13S4)] (7) or [HgX2(L)2] (X = I; L = mn13S4): [HgI2(mn13S4)2] (8). Only one or two sulfur atoms of the ligand are involved in the complexation, and chain or ribbon structures are formed. In these compounds the HgX2 units (X = Cl, I) are preserved, coordinated by sulfur atoms of bridging mn12S4 or mn13S4 ligands. In all complexes of this type, the metal atoms are not coordinated inside the cavity, but in an exocyclic mode, because the diameter of the macrocycle is too small. Additionally, the PtCl2 complex of mn12S4 was investigated, where PtII is coordinated in an exocyclic mode forming the complex [PtCl2(mn12S4)] (9). Two of the four sulfur atoms of the macrocycle are bonded to the metal giving together with both chlorine atoms a square-planar coordination geometry. Together with a long-range interaction with a further sulfur atom of the macrocycle a square-pyramidal coordination environment is formed.