Anwendungen von Single-Source-Precursoren und porösem anodischem Aluminiumoxid in der Synthese anorganischer Nanostrukturen

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2010

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-10160

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Im ersten Teil dieser Dissertation wird eine Syntheseroute für nanokompositische Gold-Blockcopolymer-Fasern vorgestellt. Mesoporöses anodisches Aluminiumoxid fungiert dabei als hartes Templat für die Bildung der Nanofasern und Goldmesitylen als Single-Source-Precursor für die Gold-Nanopartikel. Auf der Basis transmissionselektronenmikroskopischer und spektroskopischer Untersuchungsergebnisse werden die einzelnen Schritte der Bildung und Anordnung der Nanopartikel in den Polymerfasern vorgestellt und diskutiert. Als weitere Fragestellung dieser Arbeit wird die Untersuchung fluorierter metallorganischer Blei(II)-Verbindungen als Single-Source-Precursoren für kubisches Bleifluorid beschrieben. Es werden systematische Untersuchungen zur Thermolyse der Precursorverbindungen vorgestellt. Die relativen Stabilitäten der kubischen und der orthorhombischen Modifikation von Bleifluorid bei Normalbedingungen sind in der Literatur umstritten. Die in dieser Arbeit beschriebenen Untersuchungen zur precursorgestützten Bleifluorid-Synthese deuten daraufhin, dass die kubische Modifikation thermodynamisch leicht begünstigt sein könnte. Basierend auf der Templatfunktion von porösem Aluminiumoxid wird eine einfache Möglichkeit zur Synthese erbiumdotierter Yttriumoxid-Nanoröhren vorgestellt. Durch Infiltration und Thermolyse von Yttrium- und Erbiumnitrat in porösem Aluminiumoxid können Nanoröhren mit einheitlichem Durchmesser, hohem Aspektverhältnis und einer homogenen Erbiumdotierung hergestellt werden. Die bei 500 °C calcinierten Proben besitzen nur schwache Kristallinität und zeigen dennoch das Phänomen der Energy-Upconversion-Photolumineszenz. Neben dem Einsatz als harte Template wird die Verwendung von Aluminiumoxidmembranen in der Feuchtesensorik untersucht. Es wird eine Präparationsroute beschrieben, mithilfe derer 18-karätige Blattgoldfilme auf der Ober- und Unterseite der Membranen aufgebracht und durch einen Entlegierungsschritt in poröse, elektrisch leitende Goldelektroden umgewandelt werden können. Auf der Basis impedanzspektroskopischer Messungen wird die Eignung der beschichteten Aluminiumoxidmembranen als Feuchtesensoren diskutiert.

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