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Electrophoretic deposition of semiconducting polymer metal oxide nanocomposites and characterization of the resulting films

Vu, Quoc Trung 13 January 2006 (has links)
Conducting polymer nanocomposites composed of metal oxides and polythiophene was synthesized by chemical polymerization in colloidal suspensions. The electrochemical and photoelectrochemical properties of such nanocomposites have been studied. For these investigations films of nanocomposites were prepared by an electrophoretic deposition process. The deposition process was studied in greater detail and kinetic details were determined. The high voltage electrophoretic deposition process was combined with a quartz crystal microbalance (QCM). Then the films were characterized by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and photocurrent spectroscopy.
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Effektivisering av kylprocessen vid anodisering av aluminiumprofiler / Improving the cooling process in the anodizing of aluminum profiles

Diessler, Matias, Guldersson, Lukas January 2018 (has links)
Anodiseringsanläggningar förbrukar stora mängder elektricitet som omsätts i värme. Samtidigt kräver processen en konstant temperatur på cirka 20 °C för att ytskiktet som bildas ska hålla en jämn kvalitét. Nedkylningen av baden är därför kritisk och där finns möjligheter att effektivisera ur ett energi och tillförlitlighetsperspektiv. Genom att få bättre kännedom om processen kan kostsamma produktionsavbrott undvikas samtidigt som möjligheten att optimera parametrarna för energiåtervinningen kan undersökas. En viktig utmaning är att det med tiden byggs upp beläggningar på plattvärmeväxlarnas ytor, så kallad fouling, som minskar värmeväxlarnas kyleffekt. Studien har därför fokuserat på att mäta och beräkna foulingnivåer för att kunna förutsäga nödvändiga serviceintervaller samt öka tillförlitligheten. Metoden i den här rapporten grundar sig på datainsamling från mätinstrument som registrerar temperaturer och flöden ur produktionssystemet. Den information som samlats in har därefter att analyseras statistiskt och matematiskt. Resultatet visar att det går att följa systemets utveckling antingen med hjälp av filtrerade medelvärden och styrdiagram, eller genom att anpassa matematiska funktioner härledda ur teorin. Fördelen med att anpassa funktioner är att dessa kan användas för att extrapolera systemets k-värden i framtiden. Vidare föreslås möjliga åtgärder för att förebygga fouling i framtiden.
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Heterogeneities in the D” layer beneath the southwestern Pacific inferred from anomalous P- and S-waves

Kito, Tadashi January 2003 (has links)
Die P- und S-Wellen-Geschwindigkeitsstruktur der D” Schicht unter dem südwestlichen Pazifik wurde mittels kurzperiodischer Daten von 12 Tiefbeben in der Tonga-Fiji-Region untersucht, die vom J-Array und Hi-net-Array in Japan registriert wurden. Es wurde für Punktstreuer und ebene Schichten migriert, um schwache Signale zu extrahieren, die an relativ kleinräumigen Heterogenitäten des unteren Mantels entstehen. Um eine höhere Auflösung zu erzielen, wurde die Double Array-Methode (DAM) verwendet, die Empfängerarray und Quellarray gleichzeitig nutzt. Hierbei ist auch das Phase-Weighted Stack-Verfahren angewendet worden, um inkohärentes Rauschen zu reduzieren und somit schwache kohärente Signale aus dem unteren Mantel aufzulösen. Das Ergebnis der Ebenen-Schichten-Methode (RWB) zeigt, dass sich in der D”-Schicht negative Geschwindigkeitsdiskontinuitäten mit P-Wellen Geschwindigkeitskontrasten von höchstens –1 % in den Tiefen von 2520 km und 2650 km befinden. Zusätzlich befindet sich eine positive Geschwindigkeitsdiskontinuitäten in der Tiefe von 2800 km. Bei den S Wellen treten Geschwindigkeitsdiskontinuitäten in einer Tiefe von etwa 2550 km und 2850 km auf. Die scheinbare Verschiebung (50 km) der S-Wellen-Geschwindigkeitsdiskontinuität in der Tiefe von 2850 km deutet darauf hin, daß die S-Wellen-Geschwindigkeitsreduktion im unteren Mantel 2-3 mal stärker ist als die P- Wellen-Geschwindigkeitsreduktion. Ein zweidimensionaler Querschnitt, der mittels der RWB Methode und der Aufspaltung des Gesamtempfängerarrays in Subarrays gewonnen wurde, deutet darauf hin, dass die beobachteten Diskontinuitäten als intermittierende laterale Heterogenitäten mit einer Wellenlänge von einigen hundert km charakterisiert werden können. Die Kern-Mantel-Grenze (KMG) weist möglicherweise Undulationen mit einer Amplitude von 10 km auf. Die Migration weist nur schwache Hinweise für räumliche Streukörper auf. Die in der Migration abgebildeten heterogenen Regionen korrespondieren mit den mittels der RWB Methode gefundenen seismischen Diskontinuitäten. Bei den gefundenen Heterogenitäten könnte es sich um einen Teil eines aufsteigenden heißen Stroms unter dem südwestlichen Pazifik handeln. / The P- and S-wave velocity structure of the D” layer beneath the southwestern Pacific was investigated by using short-period data from 12 deep events in the Tonga-Fiji region recorded by the J-Array and the Hi-net in Japan. A migration method and reflected wave beamforming (RWB) were used in order to extract weak signals originating from small-scale heterogeneities in the lowermost mantle. In order to acquire high resolution, a double array method (DAM) which integrates source array beamforming with receiver array beamforming was applied to the data. A phase-weighted stacking technique, which reduces incoherent noise by employing complex trace analysis, was also applied to the data, amplifying the weak coherent signals from the lowermost mantle. This combination greatly enhances small phases common to the source and receiver beams. The results of the RWB method indicate that seismic energy is reflected at discontinuities near 2520 km and 2650 km, which have a negative P-wave velocity contrast of 1 % at the most. In addition, there is a positive seismic discontinuity at a depth of 2800 km. In the case of the S-wave, reflected energy is produced almost at the same depth (2550 km depth). The different depth (50 km) between the P-wave velocity discontinuity at the depth of 2800 and a further S-wave velocity discontinuity at the depth of 2850 km may indicate that the S-wave velocity reduction in the lowermost mantle is about 2-3 times stronger that that of P wave. A look at a 2D cross section, constructed with the RWB method, suggests that the observed discontinuities can be characterized as intermittent lateral heterogeneities whose lateral extent is a few hundred km, and that the CMB might have undulations on a scale of less than 10 km in amplitude. The migration shows only weak evidence for the existence of scattering objects. Heterogeneous regions in the migration belong to the detected seismic discontinuities. These anomalous structures may represent a part of hot plume generated beneath the southwestern Pacific in the lowermost mantle.
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Funktionalisierte Polymerkomposite auf Basis von Poly(3,4-ethylendioxythiophen) und Gold

Hain, Jessica 29 April 2008 (has links) (PDF)
Poly(3,4-ethylenedioxythiophene), PEDOT, belongs to the group of conducting polymers and is characterized by its high stability, a moderate band gap and its optical transparency in the conductive state. A large disadvantage of conducting polymers, and also PEDOT, is their poor solubility. One way to achieve processible materials is the synthesis of colloidal particles. Thus, this work focuses on the development of conductive particles by preparing composite structures. Polymeric colloids like latex particles and microgels were used as templates for the oxidative polymerization of EDOT. Depending on template structure completely different composite morphologies with variable properties were obtained. It was found that modification with PEDOT did not only cause conductive particles for application as humidity sensor materials, but also candidates for further functionalization with gold nanoparticles (Au-NPs). Due to a multi-stage synthesis route it was possible to achieve polystyrene(core)-PEDOT(shell)-particles decored with Au-NPs. Microgels acting as “micro reactors” for the incorporation of PEDOT and Au-NPs were also used for preparing multifunctional composites for catalytic applications. / Poly(3,4-ethylendioxythiophen), PEDOT, gehört zur Gruppe der leitfähigen Polymere und zeichnet sich durch seine hohe Stabilität, eine moderate Bandlücke und seine optische Transparenz im dotierten Zustand aus. Ein Nachteil leitfähiger Polymere, wie auch von PEDOT, ist deren schlechte Löslichkeit. Die Synthese kolloidaler Partikel bietet jedoch eine Möglichkeit dieses Problem zu umgehen. In diesem Zusammenhang richtete sich der Fokus dieser Arbeit auf die Darstellung leitfähiger Partikel in Form von Kompositstrukturen. Polymerkolloide, wie Latex- und Mikrogelpartikel, sind als Template eingesetzt worden, in deren Gegenwart PEDOT durch eine oxidative Polymerisation synthetisiert wurde. In Abhängigkeit von der Struktur des Templats sind unterschiedliche Kompositmorphologien mit steuerbaren Eigenschaften erhalten worden. Auf diese Weise wurden neben Materialien für die Feuchtigkeitssensorik leitfähige Kompositpartikel hergestellt, die zusätzlich mit Gold-Nanopartikeln (Au-NP) funktionalisiert werden konnten. Durch ein mehrstufiges Syntheseverfahren sind somit Polystyrol(Kern)-PEDOT(Schale)-Partikel mit Au-NP-funktionalisierter Oberfläche synthetisiert worden. Mikrogelpartikel, die als „Mikroreaktoren“ für die Inkorporation von PEDOT- und Au-NP dienten, wurden ebenfalls eingesetzt, um multifunktionale Komposite mit katalytischen Eigenschaften herzustellen.
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Das SIJORI-Wachstumsdreieck : Politik und Ökonomie transnationaler Wirtschaftszonen in Südostasien /

Jordan, Rolf. January 2003 (has links) (PDF)
, Diss--Universität Kassel, 2002. / SIJORI = Singapore-Johor-Riau.
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Elektrochemische Prozesse an strukturierten Substraten für Anwendungen in neuartigen Leitungstechnologien

Kaltenpoth, Gisela. Unknown Date (has links) (PDF)
Universiẗat, Diss., 2003--Heidelberg. / Enth.: 3 Sonderabdr. aus verschiedenen Publikationen. Beitr. teilw. dt., teilw. engl.
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Wide tuning of electronic properties in strained III-V core/shell nanowires

Balaghi, Leila 09 November 2021 (has links)
The monolithic integration of III-V semiconductors on Si substrates is a part of a long-term technological roadmap for the semiconductor industry towards More-than-Moore technologies. Despite of the different lattice constants and thermal expansion coefficients, research efforts over the last two decades have shown that III-V crystals with a high structural quality can be grown epitaxially in the form of nanowires directly on Si using CMOS-compatible (Au-free) methods. Among other III-V compounds, InxGa1-xAs is of the special interest for the use in infrared photonics and high-speed electronics due to its tunable direct bandgap and low electron effective mass, respectively. For comparison, InxGa1-xAs thin films are typically grown on lattice-matched InP substrates with a limited range of compositions at around x=0.52. The realization of InxGa1-xAs nanowires on Si, though, has been proved challenging owing to the limited In-content when the nanowires are grown Ga-catalyzed or the high density of stacking faults when the nanowires are grown catalyst-free. In this work, the use of highly lattice-mismatched GaAs/InxGa1-xAs and GaAs/InxAl1-xAs core/shell nanowires on Si(111) substrates have been studied as an alternative to InxGa1-xAs nanowires. The core/shell mismatch strain and its accommodation within the nanowires plays an important role in the growth, the structural, and the electronic properties of the nanowires. A key parameter in this work was the unusually small diameter of 20 – 25 nm of the GaAs core. First, the strain-induced bending of the nanowires during the growth of the shell by molecular beam epitaxy was investigated. It was apparent that the nanowires bend as a result of a preferential incorporation of In adatoms on one side of the nanowires. To obtain straight nanowires with symmetric shell composition and thickness around the core, it was necessary to choose relatively low growth temperatures and high growth rates that limited the surface diffusivity of In adatoms. Second, the strain accommodation in straight nanowires was investigated as a function of the shell thickness and composition using a combination of Raman scattering spectroscopy and X-ray diffraction. For a fixed shell composition of x=0.20 and small enough shell thicknesses, the strain in the shell is compressive and decreases progressively as the shell grows thicker. On the other hand, the strain in the core is tensile with hydrostatic character and increases with shell thickness. Finally, for shell thicknesses larger than 40 nm, the shell becomes strain-free, whereas the strain in the core saturates at 3.2% without any dislocations. For a fixed shell thickness of 80 nm, the strain in the core was further increased by increasing the In-content in the shell, reaching values as high as 7% for x=0.54. A plastic relaxation via misfit dislocations was observed only for the next highest In-content of x=0.70. In agreement to theoretical predictions, the tensile strain in the core resulted in a large reduction of the GaAs bandgap (as measured by photoluminescence spectroscopy), up to approximately 40% of the strain-free value. A similar reduction in electron effective mass is also expected. The transport properties of electrons inside the strained GaAs core were assessed by optical-pump terahertz-probe spectroscopy. Quite high mobility values of approximately 6100 cm2/Vs at 300 K for a carrier concentration of 9×1017 cm−3 were measured, which are the highest reported in the literature for GaAs nanowires, but also higher than the values for unstrained bulk GaAs. The importance of the results in this work is two-fold. On the one hand, strain-free InxGa1-xAs nanowire shells were grown on Si substrates with x up to 0.54 and thicknesses well beyond the critical thickness of their thin film counterparts. Such shells could potentially be employed as conduction channels in high electron mobility transistors (HEMTs) integrated in Si platforms. On the other hand, highly tensile-strained GaAs cores with electronic properties like those of InxGa1-xAs thin films were obtained. In this case, the results demonstrate, that GaAs nanowires can be suitable for photonic devices across the near-infrared range, including telecom photonics at 1.3 and potentially 1.55 μm, as well as for high-speed electronics. GaAs as a binary material is expected to be advantageous compared to InxGa1-xAs due to the absence of structural imperfections typically present in ternary alloys. Finally, to explore the potential of the core/shell nanowires as HEMTs, self-consistent Schrödinger-Poisson calculations of two different modulation-doped heterostructures were performed. In the case of a strained GaAs core overgrown by an unstrained InxGa1-xAs shell and an additional unstrained Si-doped InxAl1-xAs shell, the possibility to form a cylindrical-like two-dimensional electron gas inside the InxGa1-xAs shell was found. In the alternative case of a strained GaAs core overgrown by an unstrained Si-doped InxAl1-xAs shell, it was found that it is possible to form a quasi-one-dimensional electron gas at the center of the core. Both structures are the subject of ongoing research.:1 Introduction 1 2 Fundamentals and state-of-the-art 7 2.1 Electronic and structural properties of III-V semiconductors 7 2.2 Growth of III-V nanowires on Si 20 2.3 Core/shell heterostructure nanowires 29 2.4 Strain in epilayers and core/shell nanowires 36 2.5 Strain engineering in core/shell nanowires and its effect on band parameters 46 2.6 Modulation-doped III-V semiconductor heterostructures 56 3 Methods 61 3.1 Optical and electron microscopes 61 3.2 X-ray diffraction 64 3.3 Raman scattering spectroscopy 65 3.4 Photoluminescence spectroscopy 75 3.5 Optical-pump terahertz-probe spectroscopy and photoconductivity in semiconductors 77 3.6 Device processing 82 3.7 Semiconductor nanodevice software “nextnano” 85 3.8 MBE for crystal growth and core/shell nanowire growth 86 4 Results and discussions 91 4.1 Structural, compositional analyses of straight nanowires and coherent growth limit 91 4.2 Bent nanowires 95 4.3 Strain analyses in core/shell nanowires 97 4.3.1 Dependence of strain on shell thickness 97 4.3.2 Dependence of strain on the shell chemical composition 102 4.3.3 Dependence of strain on the core diameter 105 4.4 Strain-induced modification of electronic properties 106 4.5 Strain-enhanced electron mobility of GaAs nanowires higher than the bulk limit 114 4.6 Towards high electron mobility transistors 123 5 Conclusion and outlook 129 Bibliography 131 List of abbreviations I List of Symbols III List of publications VII List of conference contributions VIII Acknowledgements X
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Precise nuclear physics for the sun

Bemmerer, Daniel January 2012 (has links)
For many centuries, the study of the Sun has been an important testbed for understanding stars that are further away. One of the first astronomical observations Galileo Galilei made in 1612 with the newly invented telescope concerned the sunspots, and in 1814, Joseph von Fraunhofer employed his new spectroscope to discover the absorption lines in the solar spectrum that are now named after him. Even though more refined and new modes of observation are now available than in the days of Galileo and Fraunhofer, the study of the Sun is still high on the agenda of contemporary science, due to three guiding interests. The first is connected to the ages-old human striving to understand the structure of the larger world surrounding us. Modern telescopes, some of them even based outside the Earth’s atmosphere in space, have succeeded in observing astronomical objects that are billions of lightyears away. However, for practical reasons precision data that are important for understanding stars can still only be gained from the Sun. In a sense, the observations of far-away astronomical objects thus call for a more precise study of the closeby, of the Sun, for their interpretation. The second interest stems from the human desire to understand the essence of the world, in particular the elementary particles of which it consists. Large accelerators have been constructed to produce and collide these particles. However, man-made machines can never be as luminous as the Sun when it comes to producing particles. Solar neutrinos have thus served not only as an astronomical tool to understand the Sun’s inner workings, but their behavior on the way from the Sun to the Earth is also being studied with the aim to understand their nature and interactions. The third interest is strictly connected to life on Earth. A multitude of research has shown that even relatively slight changes in the Earth’s climate may strongly affect the living conditions in a number of densely populated areas, mainly near the ocean shore and in arid regions. Thus, great effort is expended on the study of greenhouse gases in the Earth’s atmosphere. Also the Sun, via the solar irradiance and via the effects of the so-called solar wind of magnetic particles on the Earth’s atmosphere, may affect the climate. There is no proof linking solar effects to short-term changes in the Earth’s climate. However, such effects cannot be excluded, either, making it necessary to study the Sun. The experiments summarized in the present work contribute to the present-day study of our Sun by repeating, in the laboratory, some of the nuclear processes that take place in the core of the Sun. They aim to improve the precision of the nuclear cross section data that lay the foundation of the model of the nuclear reactions generating energy and producing neutrinos in the Sun. In order to reach this goal, low-energy nuclear physics experiments are performed. Wherever possible, the data are taken in a low-background, underground environment. There is only one underground accelerator facility in the world, the Laboratory Underground for Nuclear Astrophysics (LUNA) 0.4MV accelerator in the Gran Sasso laboratory in Italy. Much of the research described here is based on experiments at LUNA. Background and feasibility studies shown here lay the base for future, higher-energy underground accelerators. Finally, it is shown that such a device can even be placed in a shallow-underground facility such as the Dresden Felsenkeller without great loss of sensitivity.
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Designstrategien für photoschaltbare Polymer-Nanokomposite / Design strategies for photoswitchable polymer nanocomposites

Hübner, Dennis 24 October 2016 (has links)
Durch die Funktionalisierung von Silica- und Gold-Nanopartikeln mit einem neu entwickelten photoschaltbaren Polymer wurden gezielt selbst¬organisierte Architekturen aus Polymer-Nanokompositen aufgebaut. Silica-Oberflächen wurden mit Transferagenzien für eine oberflächeninitiierte reversible Additions–Fragmentierungs-Ketten-transferpolymerisation (engl. reversible addition–fragmentation chain transfer (RAFT-) Polymerisation) modifiziert und systematisch untersucht. Dazu wurden Mono-, Di- und Trialkoxysilylether als Ankergruppen in die chemische Struktur der RAFT-Agenzien integriert. Die Analyse von funktionalisierten planaren Substraten durch Rasterkraftmikroskopie hat gezeigt, dass di- und trifunktionelle Ankergruppen als vernetzte Aggregate auf der Oberfläche gebunden werden, wenn die Immobilisierung in Toluol durchgeführt wird. Als Ursache dafür wurde durch dynamische Lichtstreuung (DLS) eine, im Vergleich zur Reaktion mit der Oberfläche, beschleunigte Aggregation der Ankergruppen identifiziert. Die Vernetzung konnte durch die Verwendung von 1,2-Dimethoxyethan als Lösungsmittel unterbunden werden, wodurch besser definierte Oberflächenstrukturen erhalten wurden. Diese wurden ebenfalls durch Monoalkoxysilylether erreicht, die unabhängig vom Lösungsmittel keine Möglichkeit zur Vernetzung bieten. Die Charakterisierung funktionalisierter sphärischer Silica-Nanopartikel mittels Transmissionselektronen¬mikroskopie (TEM) bestätigten diese Ergebnisse. Dadurch wurde gezeigt, dass vernetzte Ankergruppen zu der Aggregation von Silica-Nanopartikeln führen. An den funktionalisierten Partikeln wurden RAFT-Polymerisationen durchgeführt, deren Produkte durch Gel-permeations¬chromatographie und Thermogravimetrie analysiert wurden. Dabei wurde gezeigt, dass die Beladungsdichte des Polymers nicht ausschließlich mit der Konzentration der RAFT-Agenzien auf der Oberfläche steigt, sondern vor allem mit deren Erreichbarkeit für Makroradikale. Zudem wurde festgestellt, dass der Anteil niedermolekularer Nebenprodukte unabhängig vom Aggregationgrad der verwendeten Ankergruppen ist. Nach diesen Prinzipien maßgeschneiderte Silica- und Gold-Nanopartikel wurden in einer Blockcopolymermatrix dispergiert und mittels TEM analysiert. Durch Mikrophasenseparation der Matrix konnten erstmals RAFT-Polymer-funktionalisierte Nanopartikel gezielt und selektiv in eine Phase integriert werden. Zusätzlich wurde beobachtet, dass selektiv Silica-Partikel mit kleinen Durchmessern aus der eingesetzten Größenverteilung eingebaut wurden. Neben dem Design von Nanopartikeln wurde ein photoschaltbares Polymer (PAzoPMA) für die Anwendung in Polymer-Nanokompositen entwickelt. Durch die reversible Licht-induzierte transcis-Isomer¬isierung der schaltbaren Azobenzol-Einheiten des Polymers, nimmt sowohl die molekulare Größe ab als auch das Dipolmoment deutlich zu. Diese Änderungen konnten durch Wasser-Kontaktwinkel-Analysen, DLS und Ionenmobilitäts-Massenspektrometrie charakterisiert werden. Durch die Funktionalisierung von Silica- bzw. Gold-Partikeln mit diesem Polymer wurden photoschaltbare Nanokomposite synthetisiert, indem PAzoPMA über RAFT-Agenzien an die Oberfläche gebunden wurde. Die Bestrahlung einer Dispersion dieser Hybridpartikel mit ultraviolettem Licht induzierte die transcis-Isomerisierung, die eine Selbstorganisation der Primärpartikel zur Folge hatte. Insbesondere funktionalisierte Gold-Nanopartikel aggregierten zu definierten, sphärischen Überstrukturen, was durch DLS und optische Absorptions-spektroskopie belegt wurde. Durch letztere konnte außerdem gezeigt werden, dass der geschaltete Zustand länger stabil ist als bei bisher literaturbekannten Systemen mit Kleinmolekülen als Photoschalter. Eine weitere Stärke des entwickelten Systems wird mittels TEM-Analyse verdeutlicht. Die über die molare Masse des PAzoPMAs in der Partikelhülle einstellbaren Abstände der Primärpartikel, innerhalb dieser Überstrukturen, verdeutlichen das große Potential des Systems.
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Die Entwicklung superparamagnetischer Kern-Schale-Nanopartikel und deren Einsatz als Trägermaterial in der festphasengebundenen Synthese von Peptiden, Peptid- Polymerkonjugaten und Oligonucleotiden

Stutz, Christian 20 October 2015 (has links)
Die im Jahre 1963 von Robert Bruce Merrifield vorgestellte festphasengebundene Peptidsynthese beeinflusste in hohem Maße verschiedene Bereiche der Naturwissenschaften. Doch trotz zahlreicher neuer Entwicklungen hat sich in der das Prinzip der eingesetzten Trägermaterialien nicht grundlegend geändert. Geringfügig quervernetzte Polystyrol-Harze sind immer noch die meist verwendeten Trägermaterialien in der standardisierten Peptidsynthese. In dieser Arbeit wurden superparamagnetische Kern-Schale-Nanopartikel entwickelt und erstmals deren Einsatz als neues Trägermaterial für die Synthese von Peptiden, Peptid-Polymer-Konjugaten und Oligonucleotiden demonstriert. Unter Verwendung einer mikrowellenunterstützten Syntheseroute gelang es zunächst superparamagnetische Magnetitpartikel mit einem Durchmesser von durchschnittlich 6 nm darzustellen. Anschließend wurde ein neu entwickelter mikrowellenunterstützter Stöber-Prozess zur Herstellung von Magnetit-Silica-Kern-Schale-Nanopartikel angewendet, welche im dritten Schritt mit Aminopropyltrimethoxysilan funktionalisiert wurden. Es wurden hochpräzise, monodisperse Kern-Schale-Nanopartikel mit einem Durchmesser von durchschnittlich 69 nm und einem Beladungswert von 0.11 mmol/g erhalten, welche in durchgeführten Stabilitätstests hervorragende Ergebnisse zeigten und als neue Trägermaterialien für festphasengebundenen Synthesen getestet wurden. Die erforderliche Produktaufreinigung erfolgte durch ein externes Magnetfeld, durch welches die Partikel reversibel sedimentierbar sind. Erste Studien der Synthese einer 4-mer-Peptidsequenz zeigten Ausbeuten von über 70% und mit herausragender Reinheit von über 95%. Besonders eindrucksvolle Ergebnisse erzielten die Partikel bei der Synthese von Peptid-Polymer-Konjugaten, bei denen die Ligationsreaktionen mit vorher nicht dokumentierten Umsatzraten verliefen. Außerdem konnte die Anwendbarkeit bei der Synthese eines Trinucleotids nachgewiesen werden. / In 1963 Merrifield introduced the method of solid-phase supported synthesis and thus revolutionized peptide synthesis. In spite of several new developments, the main principle of established solid supports has not changed much. Still lightly cross linked poly(styrene) resins dominate the used supports. This work reports on surface amino functionalized, superparamagnetic nanoparticles with a protective silica shell to be applicable as colloidal supports for organic synthesis of peptides, peptide polymer conjugates and oligonucleotides. A microwave supported synthesis route lead to superparamagnetic magnetite particles with an average particle diameter of 6 nm. Subsequently a new developed microwave assisted Stöber process was used to build up magnetite-silica-core-shell-nanoparticles, which were functionalized in a third step with aminopropyltrimethoxysilane. Defined monodisperse core-shell nanoparticles were obtained with an average diameter of 69 nm and a concentration of free amino groups of 0.11 mmol/g, which showed excellent results in conducted stability tests and were used as new support materials for solid-supported syntheses. Convenient magnetic sedimentation proved to ensure ease of purification after each reaction step. Initial studies of a synthesis of a tetramer peptide sequence showed yields of more than 70% and an outstanding purity of more than 95%. The particles also showed impressive results in the synthesis of peptide-polymer conjugates, in which the ligation reactions proceeded conversion rates, which had not been published before. In addition, the applicability of the particles was demonstrated in the synthesis of a trinucleotide.

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