Nanoparticle crystallization and solvent interface restructuring especially for ZnO nanoparticles in organic solvents

Nanopartikel Kristallisation und Lösungsmittel-Restrukturierung anhand von ZnO Nanopartikeln in organischen Lösungsmitteln

  • This thesis investigates two main topics of nanoparticle science: nanoparticle crystallization and nanoparticle-solvent interactions. The first aim was to investigate whether and how organic ligands influence the crystallization of zinc oxide nanoparticles in ethanolic sol-gel processes. Secondly and of great importance for manifold applications, nanoparticles are supposed to induce solvation shells around them, which affect the local solvent density, the pH, the ionic gradients and many other physio-chemical properties of the interface. It was the challenge to experimentally demonstrate for the first time the ubiquitous existence of such nanoscopic solvation shells. For both topics, the paiThis thesis investigates two main topics of nanoparticle science: nanoparticle crystallization and nanoparticle-solvent interactions. The first aim was to investigate whether and how organic ligands influence the crystallization of zinc oxide nanoparticles in ethanolic sol-gel processes. Secondly and of great importance for manifold applications, nanoparticles are supposed to induce solvation shells around them, which affect the local solvent density, the pH, the ionic gradients and many other physio-chemical properties of the interface. It was the challenge to experimentally demonstrate for the first time the ubiquitous existence of such nanoscopic solvation shells. For both topics, the pair distribution function (PDF) was the central experimental tool.show moreshow less
  • Diese Dissertationsschrift umfasst zwei Fragestellungen aus der Nanopartikelforschung, die Kristallisation von Nanopartikeln und die Wechselwirkung von Nanopartikeln mit Flüssigkeiten. Hinsichtlich der Kristallisation wurde im Speziellen untersucht, ob und wie organische Liganden die Kristallisation von Zinkoxid Nanopartikeln in ethanolischen Sol-Gel Prozessen beeinflussen. Solvationshüllen wurden als Ergebnis der Wechselwirkung von Nanopartikeln mit Lösungsmittelmolekülen vorhergesagt. Es war die Herausforderung die universelle Existenz dieser Solvationshüllen erstmalig experimentell nachzuweisen. Für beide Frage-stellungen wurde die Paarverteilungsfunktion (PDF) als zentrale experimentelleDiese Dissertationsschrift umfasst zwei Fragestellungen aus der Nanopartikelforschung, die Kristallisation von Nanopartikeln und die Wechselwirkung von Nanopartikeln mit Flüssigkeiten. Hinsichtlich der Kristallisation wurde im Speziellen untersucht, ob und wie organische Liganden die Kristallisation von Zinkoxid Nanopartikeln in ethanolischen Sol-Gel Prozessen beeinflussen. Solvationshüllen wurden als Ergebnis der Wechselwirkung von Nanopartikeln mit Lösungsmittelmolekülen vorhergesagt. Es war die Herausforderung die universelle Existenz dieser Solvationshüllen erstmalig experimentell nachzuweisen. Für beide Frage-stellungen wurde die Paarverteilungsfunktion (PDF) als zentrale experimentelle Methode herangezogen.show moreshow less

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Metadaten
Author:Mirijam Zobel
URN:urn:nbn:de:bvb:29-opus4-68553
Advisor:Reinhard Neder
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Year of Completion:2016
Embargo Date:2016/01/07
Publishing Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)
Granting Institution:Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Naturwissenschaftliche Fakultät
Date of final exam:2015/12/18
Release Date:2016/01/19
Tag:solid-liquid interfaces; solvent restructuring; x-ray diffraction
SWD-Keyword:crystallization; nanoparticle; nucleation; pair distribution function
Pagenumber:135
Institutes:Naturwissenschaftliche Fakultät
Dewey Decimal Classification:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Kristallografie
open_access (DINI-Set):open_access
Licence (German):Keine Creative Commons Lizenz - es gilt der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht

$Rev: 13581 $