Title: Role of surface defects in ceria-based catalysis Author: Andrii Tovt Department: Department of Surface and Plasma Science Supervisor of the doctoral thesis: doc. Mgr. Josef Mysliveček Ph.D., Department of Surface and Plasma Science Abstract: This work concentrates on the analysis of fundamental physicochemical properties of Pt-CeOx, single-atom Pt1 /CeOx, and inverse CeOx/Cu(111) catalysts. Preparation method for stabilized atomically-dispersed Pt2+ ions on ceria was developed and adsorption sites for Pt ions were thoroughly studied using advanced surface science techniques supported by theoretical methods. The mechanism of Pt2+ stabilization on ceria steps was revealed and the step capacity towards Pt2+ ions was estimated. Also, the preparation method for well-ordered cerium oxide ultrathin films with different stoichiometry and ordering of surface oxygen vacancies was developed, and the Ceria/Cu(111) interaction was investigated. Key words: heterogeneous catalysis, model systems, single-atom catalysis, platinum ions, cerium oxide.

Hydrogen processing is becoming increasingly important not only in the production of electricity but also during its accumulation. One of the energy storage options are liquid organic hydrogen carriers (LOHC). The main drawback of LOHC is the need for a large amount of thermal energy to release molecular hydrogen. We can bypass this issue using heterogeneous catalysis by transferring hydrogen from LOHC to acetone and using the produced 2-propanol (IPA) in the fuel cell. This innovative strategy of getting electri- cal energy from LOHC can be potentially energetically neutral. In this work, we studied highly ordered Co3O4(111) model catalysts for IPA oxidation in the as-prepared state and enhanced with platinum (Pt) nanoparticles. Catalysts were prepared by Physical Vapour Deposition (PVD) and further investigated by means of Low Energy Electron Diffrac- tion (LEED), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Scanning Tunneling Microscopy (STM) and Temperature Programmed Desorption (TPD). The nucleation process of Pt on the as-prepared Co3O4(111) surface was studied by depositing low amounts 0.04 and 0.13 monolayer (ML) of Pt, that create clusters as small as 2 or 3 atoms with no need for a special nucleation site. We have identified the formation of Pt-induced defects in the atomically flat cobalt oxide...

This diploma thesis studies magneto-optical (MO) response of epitaxial thin films of Co-doped ceria. Thin films were characterized by XPS, LEED, STM, spectroscopic ellipsometry and measurement of MO activity. The work focuses on studying MO response of the films depending on film thickness, cobalt concentration, oxidation state of cerium and chemical state of cobalt. Spectra of MO response consist of low energy region where the MO activity is mediated by transitions from defect induced states to conduction band and high energy region where a peak of MO activity appears which we attribute to transitions from valence band to conduction band. In this work we qualitatively explain the effects of the physico- chemical states of the thin films on the structure of the obtained MO spectra, mainly on the appearance of the MO activity in the low energy region, and on the changes of the position of the MO peak. Compared to other preparation methods the epitaxial thin films allow achieving a shift of the MO peak in the direction of higher photon energy.

Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit werden die physikalischen Eigenschaften, insbesondere die elektrische Leitfähigkeit, von Zink-Zinn-Oxid Dünnschichten sowie darauf basierenden Schottky-Dioden in Abhängigkeit von der Kationenkomposition bestimmt. Zur Herstellung dieser Dünnschichten wurde ein Verfahren genutzt, welches die Herstellung von kontinuierlichen Kompositiongradienten im Rahmen eines gepulsten Laserabscheidungsprozesses bei Raumtemperatur ermöglicht. Erster Schwerpunkt der Diskussion ist die Abhängigkeit elektrischer Eigenschaften der Dünnschichten sowie die Diodeneigenschaften vom Kationenverhältnis. Des Weiteren wird die Langzeitstabilität der Schottky-Dioden und der Einfluss der Sauerstoffzufuhr während der Kontaktherstellung auf die Eigenschaften der Schottky-Dioden herausgestellt. DieErgebnissetiefenaufgelösterRöntgenphotoelektronenspektroskopiewerden diskutiert und ein Mechanismus, welcher zu einer Verbesserung der Schottky-Dioden über die Zeit führt, wird vorgestellt. Die Erkenntnisse über die optimale Kationenkomposition und den Einfluss des Sauerstoffs auf die Eigenschaften von Schottky-Dioden wurden genutzt, um Metall-Halbleiter-Feldeffekttransistoren herzustellen, welche im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit beschrieben werden. In einem ersten Schritt wurden hierfür die Abscheidebedingungen in der Sputterkammer optimiert und eine neue Abscheiderezeptur für die Herstellung von Feldeffekttransistoren eingeführt. Auch hier finden alle Abscheidungen bei Raumtemperatur statt. Die Abscheidung mittels Sputtern wurde gewählt, da diese Abscheidemethode größere industrielle Relevanz als die gepulste Laserabscheidung hat. Metall-Halbleiter-Feldeffekttransistoren mit zwei verschiedenen Gate-Typen werden vorgestellt und jeweils der Einfluss der Kanalschichtdicke auf die Transistoreigenschaften untersucht. Der Einfluss des durch die Herstellung erzeugten Sauerstoffreservoirs in dem Schottky-Gate Kontakt auf die Eigenschaften der Feldeffekttransistoren wird ebenso gezeigt wie der Einfluss eines thermischen Ausheizprozesses auf die Schaltgeschwindigkeit der Feldeffekttransistoren. Außerdem werden einfache Inverter, welche auf zwei gleichartigen Feldeffekttransistoren basieren, vorgestellt. Ebenfalls werden SchottkyDioden Feldeffekttransistoren Logik basierte Inverter vorgestellt und charakterisiert. AbschließendwerdenRingoszillatoren,aufgebautausmehrereninReihegeschaltetenSchottkyDiodenFeldeffekttransistorenLogikbasiertenInverternvorgestellt. DerEinflussderKanalschichtdicke und der Gate-Geometrie auf die Oszillationsfrequenz wird diskutiert.:Contents 1 Introduction 2 Theoretical Descriptions 2.1 The Amorphous Semiconductor Zinc Tin Oxide 2.2 Schottky Barrier Diodes 2.3 Field-Effect Transistors 2.4 Inverter 2.5 Inverter Chain and Ring Oscillator 3 Methods 3.1 Growth and Structuring Techniques 3.1.1 Pulsed Laser Deposition 3.1.2 Sputtering Deposition 3.1.3 Photolithography 3.2 Characterization Techniques 3.2.1 Hall Effect Measurements 3.2.2 XRD and XRR Measurements 3.2.3 Static and Dynamic Current-Voltage Measurements 3.2.4 Further Characterization Techniques 4 Physical Properties of Amorphous Zinc Tin Oxide 4.1 Characterization of Pulsed Laser Deposited Zinc Tin Oxide Thin Films Having a Continuous Composition Spread 4.2 Properties of Schottky Barrier Diodes in Dependence on the Cation Composition 4.3 Long Term Stability of Schottky Barrier Diodes 4.4 ImportantRoleofOxygenfortheFormationofHighlyRectifyingContacts 4.5 Processes Governing the Long Term Stability 5 Demonstration and Characterization of Zinc Tin Oxide Based Devices 5.1 Implementation of a New Sputtering Recipe 5.1.1 CharacterizationandElectricalOptimizationoftheZincTinOxide Thin Films .1.2 Optimization of the Gate Contact 5.2 Devices with PtOx/Pt Gate Contact 5.2.1 Variation of the Channel Thickness 5.2.2 Influence of the Oxygen Reservoir on the Performance and Long Term Stability of Devices 5.2.3 Tuning of the Electron Mobility 5.2.4 Frequency Dependent Switching of Transistors 5.3 Devices with i-ZTO/PtOx/Pt Gate Contact 5.3.1 Transistors with Varying Channel Thickness 5.3.2 Simple Inverter 5.3.3 SDFL Inverter 5.3.4 Inverter Chain 5.3.5 Ring Oscillators 5.4 Comparison to Literature 6 Summary and Outlook Abbreviations List of Symbols Bibliography List of Own and Contributed Articles Appendix / In the first part of the present work the physical properties, especially the electrical properties, of zinc tin oxide thin films as well as Schottky diodes based thereon are determined as a function of the cation composition. For film growth, a room temperature pulsed laser deposition process was used, which allows the realization of a continuous composition gradient within one sample. First focus of the discussion is the dependence of electrical properties of thin films as well as diode properties on the cation ratio. Furthermore, the long-term stability of the Schottky diodes and the influence of the oxygen supply during contact fabrication on the properties of the Schottky diodes are highlighted. The results of depth-resolved Xray photoelectron spectroscopy measurements are discussed and a mechanism leading to an improvement of the Schottky diodes over time is elucidated. The findings on the optimal cation composition and the influence of oxygen on the properties of Schottky diodes were used to produce metal-semiconductor field-effect transistors, which are described in the second part of this thesis. In a first step, the deposition conditions in the sputter chamber were optimized and a new deposition recipe for the fabrication of field effect transistors was developed. Here, too, all depositions take place at room temperature. Sputter deposition was chosen because this deposition method has greater industrial relevance than pulsed laser deposition. Metal-semiconductor field-effect-transistors with two different gate types are presented and the influence of the channel layer thickness on the transistor properties is investigated. The influence of the oxygen reservoir in the Schottky gate contact on the properties of the field-effect-transistors is shown as well as the influence of a thermal annealing process on the switching speed of the field-effect-transistors. In addition, simple inverters based on two identical field-effect-transistors are demonstrated. Also Schottky diode field-effect-transistor logic based inverters are presented and characterized. Finally, ring oscillators consisting of several series-connected Schottky diode field-effecttransistor logic based inverters are presented. The influence of channel layer thickness and gate geometry on the oscillation frequency is discussed.:Contents 1 Introduction 2 Theoretical Descriptions 2.1 The Amorphous Semiconductor Zinc Tin Oxide 2.2 Schottky Barrier Diodes 2.3 Field-Effect Transistors 2.4 Inverter 2.5 Inverter Chain and Ring Oscillator 3 Methods 3.1 Growth and Structuring Techniques 3.1.1 Pulsed Laser Deposition 3.1.2 Sputtering Deposition 3.1.3 Photolithography 3.2 Characterization Techniques 3.2.1 Hall Effect Measurements 3.2.2 XRD and XRR Measurements 3.2.3 Static and Dynamic Current-Voltage Measurements 3.2.4 Further Characterization Techniques 4 Physical Properties of Amorphous Zinc Tin Oxide 4.1 Characterization of Pulsed Laser Deposited Zinc Tin Oxide Thin Films Having a Continuous Composition Spread 4.2 Properties of Schottky Barrier Diodes in Dependence on the Cation Composition 4.3 Long Term Stability of Schottky Barrier Diodes 4.4 ImportantRoleofOxygenfortheFormationofHighlyRectifyingContacts 4.5 Processes Governing the Long Term Stability 5 Demonstration and Characterization of Zinc Tin Oxide Based Devices 5.1 Implementation of a New Sputtering Recipe 5.1.1 CharacterizationandElectricalOptimizationoftheZincTinOxide Thin Films .1.2 Optimization of the Gate Contact 5.2 Devices with PtOx/Pt Gate Contact 5.2.1 Variation of the Channel Thickness 5.2.2 Influence of the Oxygen Reservoir on the Performance and Long Term Stability of Devices 5.2.3 Tuning of the Electron Mobility 5.2.4 Frequency Dependent Switching of Transistors 5.3 Devices with i-ZTO/PtOx/Pt Gate Contact 5.3.1 Transistors with Varying Channel Thickness 5.3.2 Simple Inverter 5.3.3 SDFL Inverter 5.3.4 Inverter Chain 5.3.5 Ring Oscillators 5.4 Comparison to Literature 6 Summary and Outlook Abbreviations List of Symbols Bibliography List of Own and Contributed Articles Appendix

In this thesis valence changes at interfaces and surfaces of 3d and 4f systems are investigated by X-ray spectroscopy, in particular X-ray photoemission (XPS), X-ray absorption (XAS) and resonant photoemission spectroscopy (ResPES). The first part addresses the electronic properties of the oxides LaAlO3, LaGaO3 and NdGaO3 grown by pulsed laser deposition on TiO2-terminated SrTiO3 single crystals along (001)-direction. These polar/non-polar oxide interfaces share an insulator to metal phase transition as a function of overlayer thickness including the formation of an interfacial two dimensional electron gas. The nature of the charge carriers, their concentration and spatial distribution, and the band alignment near the interface are studied in a comparative manner and evaluated quantitatively. Irrespective of the different overlayer lattice constants and bandgaps, all the heterostructures behave similarly. Rising Ti3+ concentration is monitored by Ti 2p XPS, Ti L-edge XAS and by resonantly enhanced Ti 3d excitations in the vicinity of EF (ResPES) when the layer number n increases. This indicates that the active material is in all cases a near interface SrTiO3 layer of 4nm thickness. Band bending in SrTiO3 occurs but no electric field is detected inside the polar overlayers. Essential aspects of the findings are captured by scenarios where the polar forces are alleviated by surface defect creation or the separation of photon generated electron-hole pairs in addition to the electronic reconstruction at n = 4 unit cells layer thickness. Furthermore, deviations from an abrupt interface are found by soft X-ray photoemission spectroscopy which may affect the interface properties. The surface sensitivity of the measurements has been tuned by varying photon energy and emission angle. In contrast to the core levels of the other elements, the Sr 3d line shows an unexpected splitting for higher surface sensitivity, signaling the presence of a second strontium component. From a quantitative analysis it is concluded that during the growth process a small amount of Sr atoms diffuse away from the substrate and segregate at the surface of the heterostructure, possibly forming strontium oxide. In the second part of this thesis the heavy fermion superconductors CeMIn5 (M = Co, Rh, Ir) are investigated by temperature- and angle-dependent XPS. In this material class the subtle interplay between localized Ce 4f and itinerant valence electrons dominate the electronic properties. The Ce 3d core level has a very similar shape for all three materials and is indicative of weak f-hybridization. The spectra are analyzed using a simplified version of the Anderson impurity model, which yields a Ce 4f occupancy that is larger than 0.9. The temperature dependence shows a continuous, irreversible and exclusive broadening of the Ce 3d peaks, due to oxidation of Ce at the surface. / In der vorliegenden Dissertation werden Valenzänderungen an Grenzflächen und Oberflächen mittels Verfahren der Röntgenspektroskopie untersucht, zu denen die Röntgenphotoelektronen- (XPS), die Röntgenabsorptions- (XAS) und die resonante Photoelektronenspektroskopie (ResPES) gehören. Kapitel 3 behandelt die elektronischen Eigenschaften der Oxide LaAlO3, LaGaO3 und NdGaO3, welche mittels Laserdeposition (PLD) auf TiO2-terminierte SrTiO3 Einkristalle entlang (001)-Richtung gewachsen wurden. Diese polaren/nicht-polaren Oxidgrenzflächen weisen einen Isolator-Metall Phasenübergang als Funktion der Schichtdicke auf, bei dem sich ein zwei dimensionales Elektronengas an der Grenzfläche bildet. Die Eigenschaften dieser Ladungsträger, deren Konzentration und räumliche Ausdehnung, sowie der Verlauf der Energiebänder an der Grenzfläche werden vergleichend untersucht und quantitativ bestimmt. Es wird gezeigt, dass sich die drei untersuchten Grenzflächen, trotz unterschiedlicher Gitterkonstanten und Energiebandlücken, ähnlich verhalten. Das mit der Schichtdicke ansteigende Ti3+ Signal wird im Ti 2p XPS, Ti L-Kante XAS und durch die resonant verstärkten Ti 3d Anregungen nahe EF (ResPES) nachgewiesen. Daraus lässt sich schlussfolgern, dass in allen Fällen eine SrTiO3 Schicht mit einer Dicke von 4nm der eigentlich aktive Bereich ist. Im SrTiO3 tritt eine Bandverbiegung auf, ein elektrisches Feld in der polaren Deckschicht kann jedoch nicht nachgewiesen werden. Grundlegende Aspekte dieser Ergebnisse sind in einem Szenario vereinbar, bei dem die polaren Kräfte durch die Entstehung von Oberflächendefekten, durch die Trennung von photoneninduzierten Elektronen-Lochpaaren und durch eine elektronische Umordnung bei 4 uc Schichtdicke eliminiert werden. Des Weiteren werden Abweichungen von einer abrupten Grenzfläche mittels weich-Röntgenphotoelektronenspektroskopie festgestellt, die die Grenzflächeneigenschaften beeinflussen können. Für oberflächenempfindlichere Messbedingungen zeigt die Sr 3d Anregung, im Gegensatz zu Rumpfniveaus anderer Elemente, eine unerwartete Aufspaltung, was nur durch das Vorhandensein einer zweiten chemischen Strontiumkomponente zu erklären ist. Aus quantitativen Betrachtungen lässt sich schließen, dass einige Strontiumatome während des Wachstums an die Oberfläche diffundieren und möglicherweise Strontiumoxid gebildet wird. Der zweite Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung von Schwer-Fermionen Supraleitern CeMIn5 (M = Co, Rh, Ir) mittels temperatur- und winkelabhängiger XPS. Bei dieser Materialklasse dominiert das feine Zusammenspiel zwischen lokalisierten Ce 4f und frei beweglichen Leitungselektronen die elektronischen Eigenschaften. Das Ce 3d Rumpfniveauspektrum besitzt für die drei Materialien eine sehr ähnliche Form, die auf eine schwache f-Hybridisierung schließen lässt. Die Spektren werden mittels einer vereinfachten Version des Anderson-Impurity Modells analysiert, wobei sich eine Ce 4f Besetzung von mehr als 0,9 ergibt. Die Temperaturabhängigkeit zeigt eine kontinuierliche und irreversible Verbreiterung ausschließlich für die Ce 3d Anregung, dieser Umstand kann einer Oxidation der reaktiven Ceratome an der Oberfläche zugeordnet werden.

Here we propose, for the first time, a new and green ethanol-thermal reaction method to synthesize highquality and pure thiophene–sulfur doped reduced graphene oxide (rGO), which establishes an excellent platform for studying sulfur (S) doping effects on the physical/chemical properties of this material. We have quantitatively demonstrated that the conductivity enhancement of thiophene–S doped rGO is not only caused by the more effective reduction induced by S doping, but also by the doped S atoms, themselves. Furthermore, we demonstrate that the S doping is more effective in enhancing conductivity of rGO than nitrogen (N) doping due to its stronger electron donor ability. Finally, the dye-sensitized solar cell (DSCC) employing the S-doped rGO/TiO₂ photoanode exhibits much better performance than undoped rGO/TiO₂, N-doped rGO/TiO₂ and TiO₂ photoanodes. It therefore seems promising for thiophene–S doped rGO to be widely used in electronic and optoelectronic devices.

Perovskit-Oxide weisen eine große Bandbreite an physikalischen Eigenschaften bei gleichzeitig hoher struktureller Qualität in kleinsten Dimensionen auf. Die dramatischen Veränderungen ihrer Eigenschaften bei nur geringer Variation der stöchiometrischen Zusammensetzung sind sowohl für ein tieferes physikalisches Verständnis als auch für mögliche Anwendungsperspektiven interessant. In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von Ladungsübertragung an Grenz- flächen, Anisotropiemodifikation durch Verspannung und Oberflächeneffekte sowie magnetische und strukturelle Kopplung untersucht. Aufgrund ihrer kontrastierenden Eigenschaften im Hinblick auf Ferromagnetismus und Ladungstransport wurden dotiertes Lanthanmanganat und Strontiumruthenat (SRO) für die Untersuchungen ausgewählt. Durch ihre hervorragenden Wachstumseigenschaften mit fehlerlosen Grenzflächen auf atomarer Ebene erlauben sie als Modellsystem die Untersuchung elektronischer, magnetischer und struktureller Kopplung in Perovskit-Oxiden – mit folgenden Ergebnissen: Durch Ladungsübertragung an Grenzflächen wird Ferromagnetismus in Schichten von weniger als vier Einheitszellen in Manganaten stabilisiert. Die mikroskopische Struktur der Systeme kann aus der Analyse der durch die Anisotropie bedingten Symmetrie der winkelabhängigen Magnetotransport- messungen erschlossen werden. Bei abnehmender Schichtdicke verringert sich die intrinsische orthorhombische Symmetrie in SRO zugunsten einer tetragonalen aufgrund der Symmetriebrechung an der Grenzfläche. Die Untersuchungen des anormalen Hall Effekts unterstreichen seine Tensor-Natur und zeigen eine Abhängigkeit des Vorzeichens sowohl von der magnetischen Anisotropie als auch der mikroskopischen Schichtqualität. Die Beobachtung einer Anisotropie oberhalb der Übergangstemperatur von SRO in Manganatschichten einer Dicke von zwei bis sechs Einheitszellen weist auf eine strukturelle Kopplung über die Sauerstoffoktaederrotationen hin. Die komplexe Wechselwirkung zwischen antiferromagnetischer Kopplung und schichtdickenabhängiger Anisotropie und dem magnetischen Moment werden in einem 2-Schichten-Modell beschrieben. Übergitter mit Einzelschichten von weniger als drei Einheitszellen lassen sich nicht mehr mit individuellen Einzelschichten beschreiben sondern stellen einen künstlichen Ferrimagneten dar. / Perovskite oxides show a range of physical properties in combination with high structural quality in small dimensions. The dramatic change of their properties upon small variation in stoichiometry or external influences as pressure/strain are interesting for both a deeper understanding of fundamental condensed matter physics as well as electronic applications. In the present thesis the influence of charge transfer at interfaces, modification of the magnetic anisotropy by strain and surface effects, as well as magnetic and structural coupling was studied. In virtue of their contrasting ferromagnetic and transport properties, charge doped lanthanum manganite and strontium ruthenate (SRO) were chosen for this study. Their superior growth properties allowing atomically flat defect free interfaces make them a model system to study electronic magnetic and structural coupling phenomena in perovskite oxides − with the following findings: Charge transfer at interfaces stabilizes ferromagnetism in single layers of manganites down to one unit cell thickness similar to finite size scaling in ordinary transition metal ferromagnets. The microscopic structure of crystalline layers can be obtained from an analysis of the symmetries present in angle dependent magnetotransport measurements, which are determined by the anisotropy. Upon thickness reduction, the intrinsic orthorhombic symmetry in SRO is reduced in favour of a tetragonal one owing to the symmetry breaking at the interface. Studies on the anomalous Hall effect underline its tensorial nature and show a sign dependence on both magnetic anisotropy and microstructural quality. The observation of an in-plane anisotropy in manganite layers in the thickness range of two to six unit cells indicates a structural coupling via the oxygen octahedra. The complex interplay of antiferromagnetic coupling and layer thickness dependent anisotropy and magnetic moment are described in a bilayer model. Superlattices with individual layers of less than three unit cells cannot be described by the individual layer properties but represent an artificial ferrimagnet.

Die vorliegende Arbeit ist auf die Synthese und Charakterisierung von Bismutoxidoclustern als Vorstufen zur Darstellung Bismut(III)-basierter Halbleiter fokussiert, gefolgt von den Untersuchungen zum photoinduzierten Abbau von Schadstoffen in wässriger Lösung unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht in Anwesenheit der dargestellten Halbleiter. Bismut(III)-nitrat wird durch Hydrolyse und Kondensation in Lösung unter kontrollierten Bedingungen zu mehrkernigen Bismutoxidonitratclustern der Form [Bi38O45(NO3)24(DMSO)28+δ] umgesetzt. In der Anwesenheit von Cer(III)-nitrat erfolgt die Synthese eines heterometallischen Bismutoxidonitratclusters der Form [Bi38O45(NO3)24(DMSO)28+δ]:Ce, welcher zur Darstellung von Cer-dotiertem Bismut(III)-oxid geeignet ist. Der gezielte Ligandenaustausch an Bismutoxidonitratclustern liefert unter Erhalt der Clusterkernstruktur die bislang größten Iodid-funktionalisierten Bismutoxidocluster, z.B. [Bi38O46I21(NO3)(DMSO)19.5]. Die Darstellung von Bismut(III)-basierten Halbleitern erfolgt sowohl im Mikrowellenreaktor unter hydro- und solvothermalen Bedingungen als auch über die Hydrolyse ausgewählter Vorstufen bei Raumtemperatur, gefolgt von der thermischen Zersetzung im Festkörper. Aufgrund der Reaktivität der alkalischen Reaktionsmischung der Bismut(III)-haltigen Vorstufe mit SiO2-basierten Glasgeräten unter der Bildung von Bi12SiO20 – einer Verbindung vom Sillenit-Strukturtyp – erfolgen detaillierte Untersuchungen zur Unterscheidung vom isomorphen γ-Bi2O3 (Sillenit). Die Umsetzung von Bismutoxidoclustern mit Schwefel-, Selen- und Rhenium-haltigen Zusätzen führt zur Stabilisierung neuartiger kubischer Mischoxide der Form δ-Bi2O3:M (M = S, Se, Re). Im System Bi2O3–TeO3–Na2O wird u.a. eine neue Verbindung vom doppelten Perowskit-Strukturtyp erhalten. Die neuartigen Bismutoxidoiodidcluster werden durch die kontrollierte thermische Zersetzung in verschiedene Bismut(III)-oxidiodide überführt. Die erhaltenen Bismut(III)-basierten Halbleiter eignen sich für den photoinduzierten Abbau von organischen Schadstoffen – wie Rhodamin B und Triclosan – in wässriger Lösung unter Bestrahlung mit sichtbarem Licht. Die Charakterisierung der dargestellten Verbindungen erfolgt unter anderem mit Pulverröntgendiffraktometrie, Einkristall-Röntgenbeugung, Infrarot- und Raman-Spektroskopie, Kernspinresonanzspektroskopie, CHNS- und CHN-Analyse, Rasterelektronenmikroskopie, Energiedispersiver Röntgenspektroskopie, Elektrosprayionisations-Massenspektrometrie, Röntgenphotoelektronenspektroskopie sowie der Thermogravimetrischen Analyse und der Dynamischen Differenzkalorimetrie.

Sulfur dioxide has been used in the wine industry for many centuries due to its antimicrobial and antioxidant effects. However, the problem is that SO2 is a major allergen and when consuming higher doses, health complications (such as headaches, stomach aches, asthmatic problems) may occur. It is therefore important to find a suitable substitute, or rather a supplement to this substance. One of the options is the use of saturated higher fatty acids (HFA). These substances naturally occur in nature and a small amount of them is formed by yeasts themselves during fermentation. Thanks to HFA the yeast cells´ lipid membranes are changed (their liquidity), resulting in cell degradation, slowing of metabolism and thus slowing down the fermentation until it is stopped. In this experiment, a mixture of HFA, octanoic, decanoic and dodecanoic acid, ratio 2:7:1, respectively, was used at doses of 5, 10, 20, 30, 40 and 60 mg/l, with two variants of the application SO2, 20 mg/l or 40 mg/l. The HFA residues, the corresponding ethyl esters and the influence on sensory properties of the wine were observed. The results of this experiment show (or HFA residues) that the more HFA is added, the more they are absorbed by the yeasts. At the same time there was a very slow esterification in time and thus a low influence on the aroma of wine. Sensory analysis showed the HFA dose of 20 mg/l as the limit from which we are able to recognize differences in HFA doses. There was also an influence of sludge particles. The longer the wine matures, the less sludge particles it contains, hence the HFA are bound on the yeast cells, and thereby their influence on wine sensory is reduced.

Endothelial dysfunction is a pathologic state characterized by an altered equilibrium among vasodilatory and antithrombotic mediators and vasoconstrictive and prothrombotic mediators produced by the vascular endothelium. Multiple factors induce impaired production or increased consumption nitric oxide (NO), the key mediator of vascular homeostasis, produced by the nitric oxide synthase enzymes (NOS). Endothelial dysfunction represents one of the initial steps in the development of atherosclerosis, a chronic inflammatory disease of the vascular wall. The inducible enzyme heme oxygenase 1 (HO-1) represents one of the main cellular defense mechanisms against increased oxidative stress and decreased NO bioavailability accompanying endothelial dysfunction and atherosclerosis. We studied the genetic determinants of endothelial dysfunction and atherosclerosis by evaluating the association of the G894T endothelial NOS (eNOS) polymorphism and the HO-1 (GT)n promoter polymorphism with coronary artery atherosclerosis severity and risk profile and their evolution during hypolipidaemic treatment. In addition, we searched for genetic variations in exons 25 and 26 of eNOS gene, encoding the C-terminal part of the protein, deemed crucial for proper enzyme function and the 3'- untranslated region crucial for eNOS...