The pathogenesis of inflammatory liver diseases and development of liver fibrosis involves hepatocytes as well as non-parenchymal liver cells like resident liver macrophages (Kupffer cells (KC)), Stellate cells and endothelial cells. Kupffer cells play a critical role in liver (patho)physiology and in the defense of the liver during inflammation. They constitute about 50% of non-parenchymal cells and are the largest population of tissues macrophages in the body. Infections, toxins (lipopolysacharide (LPS)), parenchymal damage and stresses stimulate the inflammatory response of Kupffer cells with the following secretion of bioactive factors, cytotoxicity, antigen processing, etc. Resident liver macrophages are the main producers of inflammatory mediators in the liver. Among them there are prostanoids (prostaglandin (PG) E2 and thromboxane (Tx) A2), cytokines (e.g. interleukin (IL)-1,-6, -10, tumor necrosis factor (TNF) α) and inorganic mediators like nitric oxide (NO). Macrophages-derived products play opposing roles in the development of liver fibrogenesis: IL-1β, TNFα, IL-6, transforming growth factor (TGF)-β and TxA2 (pro-fibrogenic mediators) promote whereas PGE2, IL-10 and nitric oxide (anti-fibrogenic mediators) suppress liver fibrogenesis. The present study shows the production of PGE2 and TxA2 by resident liver macrophages upon prolonged activation by LPS and the characterization of biosynthesis pathways. The production of PGE2 and TxA2 is followed during 24 h after stimulation of macrophages with LPS. The involvement of enzymes is measured on the RNA level (RT-PCR), protein level (Western blot analysis) and activity (activity assays), respectively. The amounts of released prostanoids are measured at time points 2, 4, 8 and 24 h after LPS stimulation. The production of PGE2 is very low without stimulation, shows a delay within the first few hours after stimulation with LPS, and thereafter linearly increases up to 24 h. TxA2 production is very low without stimulation, and increases without a time-delay after the addition of LPS. Prostanoid biosynthesis is inhibited by dexamethasone. The present study shows the involvement and regulation of the AA cascade by the following enzymes: cPLA2: is expressed in resting Kupffer cells; cPLA2 expression and phosphorylation is increased by LPS, dexamethasone suppresses the LPS effect, localization in membrane fraction. COX-1: is expressed in resting Kupffer cells; COX-1 expression is not influenced by LPS and dexamethasone. The COX-1 inhibitor SC560 suppresses the LPS-induced production of PGE2 and TxA2 (8h and 24h), localization predominantly in membrane fraction. COX-2: is almost not expressed in resting Kupffer cells; COX-2 expression is highly increased by LPS, dexamethasone suppresses the LPS effect. The COX-2 inhibitor SC236 inhibits the production of PGE2 and TxA2 at 8h by about 77% and 20%, and at 24h by about 42% and 34%, respectively, localization predominantly in membrane fraction. mPGES-1: is almost not expressed in resting cells; mPGES-1 expression is highly increased by LPS, dexamethasone suppresses the LPS effect, localization in membrane fraction. mPGES-2: is expressed in resting Kupffer cells; mPGES-2 expression is slightly increased by LPS, localization predominantly in membrane fraction. cPGES: is expressed in resting Kupffer cells; LPS has no effect, localization predominantly in soluble fraction. TxA2 synthase: is expressed in resting Kupffer cells; LPS and dexamethasone have no effect, localization predominantly in membrane fraction. Treatment of Kupffer cells with IL-1ß and TNF-α leads to an enhanced release of PGE2 and TxA2 and upregulate the expression of cPLA2, COX-2 and mPGES-1. IL-6 has no effect on prostanoid production. In contrast, IL-10 suppresses the LPS-induced production of PGE2 and TxA2 and expression of cPLA2, COX-2 and mPGES-1. Resting Kupffer cells release very low amounts of NO and do not express iNOS, nNOS and eNOS. LPS, TNF-α and IL-1ß upregulate NO release and the expression of iNOS whereas dexamethasone and IL-10 downregulate NO release and the expression of iNOS. PGE2 suppresses the LPS-induced release of NO but enhances the cytokine-induced release of NO. NO induces a release of PGE2. Thus, the study demonstrates a crosstalk between prostanoids, nitric oxide and cytokines in Kupffer cells under inflammatory conditions and demonstrates a possible anti-fibrogenic effect of PGE2 in the process of liver fibrogenesis.

The conceptual subject of this study was to investigate the effects of microbial biofilms of the hyporheic zone of the river Elbe on nutrient dynamics and elimination. This resulted in four aspects, which were carried out separately. One aspect was the investigation of the dynamics of inorganic nitrogen compounds in the upper sediment layers, as highest microbial activity could be expected due to increased import of nutrients. Dissolved oxygen is suggested to control the nitrogen dynamics in the hyporheic zone, as dissolved oxygen in the flowing water varied seasonally and diurnally due to the photosynthetic activity of the algae and infiltrated in the hyporheic zone. The second aspect was the investigation of advective transport of algal cells through porous media. In laboratory columns the retention and retardation of morphological different algae was estimated. In the year 2001, it was possible to use the diving bell of the Office of Water and Navigation Magdeburg. Samples of the river bed at two different sites (Dresden-Übigau and Coswig near Lutherstadt-Wittenberg) were taken. Microbial activity rates, detrital and grain size parameters were detected. This sample material was also used for the detection of the microbial biocoenosis at the two sites. The microorganisms of the flowing water, the interstitial water and associated to the sediment were characterized by means of the fluorescence in situ hybridization (FISH) technique. Multivariate statistical analysis was performed on the FISH data at different spatial and phylogenetic scales. / Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung von mikrobiellen Biofilmen in hyporheischen Sedimenten der Elbe sowie deren Auswirkungen auf die Stoffdynamik und die Nährstoffelimination. Daraus ergaben sich vier Teilaspekte, die separat bearbeitet wurden. Ein Aspekt war die Untersuchung der Stickstoffdynamik in den obersten Sedimentschichten, da hier aufgrund des erhöhten Importes von Nährstoffen die höchste mikrobielle Aktivität zu erwarten ist. Wesentliche biologische Steuergröße ist hierbei vermutlich der Gelöstsauerstoff, der saisonal sowie diurnal durch die photosynthische Aktivität der Algen auch die biochemischen Umsätze im hyporheischen Interstitial beeinflußt. Der zweite Aspekt war die Untersuchung des advektiven Transportes von Algen durch poröse Medien. In Laborversuchen wurde die Retention und die Retardation von morphologisch unterschiedlichen Algen untersucht. Im Jahr 2001 konnte der Taucherschacht des Wasser- und Schiffahrtsamtes Magdeburg genutzt werden. Dadurch konnte Probenmaterial aus der Flußmitte an zwei unterschiedlichen Standorten (Dresden-Übigau und Coswig bei Lutherstadt-Wittenberg) entnommen werden. Es wurden mikrobielle Umsatzraten, Detritus- und Korngrößen- Kenngrößen bestimmt. Ebenfalls am Probenmaterial der Taucherschachtaktion wurde die Fluoreszenz in situ Hybridisierung angewendet. Dies ermöglichte eine Bestandsaufnahme der Bakterien sowohl im Freiwasser der beiden Standorte, als auch im Interstitialwasser und den Bakterien assoziiert ans Sediment. Die Ergebnisse wurden auf unterschiedlichen räumlichen und phylogenetischen Ebenen mit multivariaten statistischen Methoden ausgewertet.

Die Visualisierung bisher nicht nachweisbarer Defekte in hochwertigem Silizium konnte durch die Entwicklung neuer hochempfindlicher Mikrowellendetektionsverfahren erreicht werden. Dies eröffnet eine Vielzahl von Möglichkeiten zur kontaktlosen und zerstörungsfreien Charakterisierung von Halbleitern. Insbesondere sind bisher unzugängliche Defekte in Silizium und selbst in dünnen epitaktischen Schichten nachweisbar. Elektrische Eigenschaften von Halbleitern wie Lebensdauer, Beweglichkeit und Diffusionslänge können bei kleinen Injektionsraten mit einer Ortsauflösung, die nur durch die Diffusionslänge der Ladungsträger limitiert ist, gemessen werden. Aufgrund der um mehrere Größenordnungen verbesserten Empfindlichkeit kann über ein Mikrowellenabsorptionssignal die Ladungsträgeremission aus Defekten selbst bei qualitativ hochwertigstem Silizium untersucht werden. Dies ermöglicht die Vorhersage elektrischer Eigenschaften von Bauelementen bereits an den Ausgangswafern.

The synthesis and reaction chemistry of trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(X) (X = I, OTf) is discussed. Treatment of trans- (PPh3)2Pd(C6H4- 4-I)(OTf) with bidentate Lewis-bases (N)N), such as pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2 or C6H4-1,4-CN produces, depending on N)N, mono- or bimetallic species of type [trans- (PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(N)N)]+ or [trans-(Ph3P)2(C6H4- 4-I)Pd N)N Pd- (PPh3)2(C6H4-4-I)]2+. These new complexes rearrange in the solution to give [trans-[(Ph3P)2Pd(C6H4-4-PPh3)(N)N)]2+ (N)N = C4H4N2, C5H4N-4-CN, NaC-4-C5H4N) and [trans-[(Ph3P)2(C6H4-4-PPh3)- Pd N)N Pd(PPh3)2(C6H4-4-PPh3)]4+ (N)N = C6H4-1,4-(CN)2, (C6H4-4- CN)2) along with {[(Ph3P)2(Ph3P-4-C6H4)Pd -(µ-I)]2}2+. The mechanism is elucidated. The latter species are rigid-rod structured. The preparation of mono- and homo-bimetallic palladium complexes of type [(Me(O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd -(N)N)]+ and {[(Me- (O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)} 2+ (N)N = pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2, C6H4-1,4-CN) is reported. The formation of the mono- or bimetallic species depends on the size of the Lewis bases N)N. The use of these molecules as molecular wire is discussed. The synthesis of homo-bimetallic palladium molecular wire complexes of type {[(Me(O)CS-4-C6H4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ is described. The structural aspects of these complexes in the solid-state by single X-ray crystallography is discussed. The synthesis, characterization and electrochemical properties of a new series of homo-bimetallic palladium and platinum complexes of type [Me(O)CS-NCN-M]2(N)N) (NCN = [C6H2(CH2NMe2)2- 2,6)]-) is described. The effect of the para-substituent of the functionalized thio-acetyl NCN ligand on the electrochemical properties of the incorporated platinum center is discussed. The selective synthesis of acetylene and acyl-thiol endcapped heterobimetallic organometallic pi-tweezer of type {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-R ([Ti] = (eta5-C5H4SiMe3)2Ti; R = SiMe3; R = CCH,R = SC(O)Me) succeeds by the reaction of {[Ti](CCR)2}CuCH3 with equimolar amounts of Me(O)CSC6H4-4-CCH or the dithiol C6H4-1,4-(SC(O)Me)2. Binuclear (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 can be prepared by treatment of RSe-CCPh (R = Et, nBu, Ph, 2,4,6-Me3C6H2) with Fe2(CO)9 in tetrahydrofuran at room temperature. In solution two isomers exist, depending on the position of the lone-pair of electrons present at selenium (axial or equatorial, respectively). Nucleophilic addition of P(OiC3H7)3 to (µ-RSe)- (µ -sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 affords vinylidene- and dimetallacylobutene- bridged complexes Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)(µ-eta1C=C(Ph)- (P(OiC3H7)3) and [Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ -eta1:eta1(Ph)C=C- {P(OiC3H7)3). The isolated complexes were characterized by multinuclear NMR (1H, 13C{1H}, and 31P{1H}, elemental analysis, FT-IR, and single x-ray crystallography. / Ein Ziel der Arbeit war die Synthese von trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(X) (X = I, OTf) und Untersuchungen zu dessen Reaktionsverhalten. Die Zugabe von zweizähnigen Lewis-Basen (N)N), wie z.B. pz, pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2 oder C6H4-1,4-CN ergibt, abhängig von (N)N), mono- oder bimetallische Spezies vom Typ [trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(N)N)]+ oder [trans-(Ph3P)2(C6H4-4-I)Pd N)N Pd-(PPh3)2(C6H4-4-I)]2+. Diese in Lösung instabilen Komplexe reagieren weiter zu [trans-[(Ph3P)2Pd(C6H4-4-PPh3)(N)N)]2+ (N)N = C4H4N2, C5H4N- 4-CN, NC-4-C5H4N) oder [trans-[(Ph3P)2(C6H4-4-PPh3)Pd N)N Pd(PPh3)2-(C6H4-4- PPh3)]4+ (N)N = C6H4-1,4-(CN)2, (C6H4-4-CN)2) zusammen mit {[(Ph3P)2(Ph3P-4- C6H4)Pd(µ-I)]2}2+. Der Mechanismus dieser Reaktionsfolge wurde aufgeklärt. Diese Komplexe besitzen eine starre, lineare Struktur, welche unter anderem mittels Röntgeneinkristallstrukturanalyse ermittelt wurde. Weiterhin wird über die Darstellung von mono- und homobimetallischen Palladium-Komplexen vom Typ [(Me(O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd(N)N)]+ und {[(Me- (O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ (N)N = pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2, C6H4-1,4-CN) berichtet. Die Bildung von homo- oder bimetallischen Spezies hängt von der Größe der Lewis-Base N)N ab. Die Anwendung dieser Moleküle als molekulare Drähte wird, zusammen mit der Festkörperstruktur zweier dieser Komplexe, diskutiert. Die Synthese von homobimetallischen Pd Komplexen vom Typ {[(Me(O)CS-4- C6H4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ (molekulare Drähte) wird beschrieben. Die strukturellen Aspekte dieser Komplexe im festen Zustand werden diskutiert Die Synthese, Charakterisierung und elektrochemischen Eigenschaften einer neuen Serie von homobimetallischen Pd und Pt Komplexen vom Typ [Me(O)CSNCN- M]2(N)N) (NCN = [C6H2(CH2NMe2)2-2,6)]-) wird beschrieben. Der Effekt des para-Substituenten der funktionalisierten Thioacetyl-NCN Liganden auf die elektrochemischen Eigenschaften des komplexierten Pt wird diskutiert. Die selektive Synthese von Alkinyl- und Thioacetyl-funkionalisierten heterobimetallischen metallorganischen pi-Pinzetten-Komplexen vom Typ {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-CCH und {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-SC(O)Me ([Ti] = (eta5-C5H4SiMe3)2Ti; R = SiMe3, R = tBu) erfolgt durch die Reaktion von {[Ti](CCR)2}CuCH3 (R = SiMe3, R = tBu) mit äquimolaren Mengen an Me(O)CS-1- C6H4-4-CCH oder des Dithiols C6H4-1,4-(SC(O)Me)2. Im Vorgang dieser Reaktion wird Aceton gebildet. Zweikernige (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 Komplexe können durch die Umsetzung von RSe-CCPh (R = Et, nBu, Ph, 2,4,6-Me3C6H2) mit Fe2(CO)9 in Tetrahydrofuran bei 20 °C dargestellt werden. In Lösung liegen, in Abhängigkeit von der Position des freien Elektronenpaares am Selen (axial oder äquatorial), zwei Isomere vor. Addition von P(OiC3H7)3 zu (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2-(CO)6 ergibt Vinyliden- Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ-eta1 C=C-(Ph)(P(OiC3H7)3) und Dimetallacyclobuten- verbrückte Komplexe der Art [Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ-eta1:eta1- (Ph)C=C{P(OiC3H7)3). Die isolierten Komplexe wurden durch die Elementaranalyse, spektroskopisch (1H, 13C{1H}, 31P{1H} NMR; IR) und die Röntgeneinkristallstrukturanalyse charakterisiert.

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Many neutron rich nuclei are involved in the astrophysical r-process (rapid neutron capture process). The r-process forms an important path for heavy element nucleosynthesis and runs along the neutron drip line. Astrophysicists suggested core-collapse supernovae within a neutrino-driven wind scenario where the neutrino wind dissociates all previously formed elements into protons, neutrons and α particles, to be a possible astrophysical scenario for the r-process. Furthermore, reaction network calculations reported a high impact of light neutron rich nuclei to the r-process abundance. Reactions on these exotic nuclei can only be studied with radioactive ion beams as their half lifes, in the order of a few hundred milliseconds (T1/2,19N=330ms), are too low to fabricate target material out of them. Two examples of reactions along the path of the r-process are the 19N(n,γ)20N and the 20N(n, γ)21N reactions. Using 20N (resp. 21N) as a beam, these reactions were studied at the GSI Fragment Separator (FRS) in time-reversed conditions via Coulomb dissociation in the S393 experiment exploiting the virtual gamma field of a lead target. The experiment was performed at the LAND/R3B setup (Large Area Neutron Detector, Reactions with Relativistic Radioactive Beams) in a kinematically complete measurement, i.e., detecting all particles leaving the nuclear reaction. The neutrons flying at relativistic velocity were observed by the LAND detector, the calibration of which plays a crucial role for the present reaction. The Smiley effect, meaning that the measured energy of impinging particles in long scintillators is not independent of the hit position of the particle, has been investigated. It will be shown that reflections of the light traveling through the scintillator and the resulting longer path length of the light when not emitted directly towards the ends of the bar were identified to cause the Smiley effect. Gamma spectra in coincidence with outgoing 19N (resp. 20N) were generated. These fit well to recent publications and were utilized to separate transitions of the projectile nucleus into the ground state or first excited state of the ejectile nucleus. The Coulomb dissociation cross section was calculated for the total reaction, transitions into the ground state and the first excited state of the ejectile nucleus. Furthermore, excitation energy spectra were derived for both reactions separately for ground state transitions and for the dominating transitions into the first excited state. In order to facilitate future experiments on exotic nuclei, two detector solutions for the NeuLAND detector (the successor of LAND) were investigated. Utilizing minimum ionizing electrons of 30MeV at the ELBE facility, time resolutions and detection efficiencies were studied for an MRPC (Multi-gap Resistive Plate Chamber) based neutron detector with passive iron converters, on the one hand, and a pure scintillator based neutron ToF detector on the other hand. The ELBE data show good time resolutions (σt,electron < 120 ps) and detection efficiencies (ǫelectron > 90%) for both systems. Small MRPC prototypes were irradiated with 175MeV quasi-monochromatic neutrons at The Svedberg Laboratory (TSL) in Uppsala measuring efficiencies of ǫMRPC,neutron = 1.0%. It will be shown that MRPCs with passive steel converters may be included as neutron detectors in experiments where a lower multi-neutron capability than the one needed for NeuLAND is sufficient. / Viele neutronenreiche Kerne sind im schnellen Neutroneneinfangprozess (r-Prozess, engl. für rapid) involviert. Der r-Prozess bildet einen wichtigen Pfad für die Nukleosynthese schwerer Elemente und verläuft entlang der Neutronen-Dripline. Astrophysiker schlugen Kernkollaps-Supernovae innerhalb eines neutrinogetriebenen Windes als mögliches astrophysikalisches Szenario für den r-Prozess vor. Dabei werden alle zuvor gebildeten Elemente in Protonen, Neutronen und Alphapartikel dissoziiert. Außerdem ist von Berechnungen mit Reaktionsnetzwerken bekannt, dass leichte neutronenreiche Kerne einen hohen Einfluss auf die Elementverteilung des r-Prozesses haben. Reaktionen dieser exotischen Kerne können nur mit radioaktiven Ionenstrahlen studiert werden, da ihre Halbwertszeiten im Bereich von wenigen hundert Millisekunden (T1/2,19N=330ms) zu gering sind, um Probenmaterial daraus herzustellen. Zwei Beispiele solcher Reaktionen, die auf dem Pfad des r-Prozesses liegen, sind die 19N(n,γ)20N und die 20N(n,γ)21N Reaktionen. Unter Verwendung von 20N (bzw. 21N) als Strahl wurden diese Reaktionen am Fragment Separator (FRS) der GSI unter zeitumgekehrten Bedingungen mittels Coulomb-Aufbruch gemessen, indem das virtuelle Photonenfeld einer Bleiprobe ausgenutzt wurde. Das Experiment wurde am LAND/R3B Aufbau (Large Area Neutron Detector, Reactions with Relativistic Radioactive Beams) in einer kinematisch vollständigen Messung durchgeführt, d.h. alle ausgehenden Reaktionsprodukte wurden detektiert. Die relativistischen Neutronen wurden mit dem LAND-Detektor untersucht. Dessen Kalibration spielt eine wichtige Rolle für die hier analysierten Reaktionen. Dabei wurde der Smiley-Effekt studiert, welcher beinhaltet, dass die gemessene Energie von einfallenden Teilchen mittels langen Szintillatorstreifen nicht unabhängig von der Position ist, an der die Teilchen auf den Detektor treffen. Es wird gezeigt, dass Reflexionen des Lichtes beim Durchgang durch den Szintillator und die größere Weglänge, die das Licht zurücklegen muss, wenn es nicht direkt in Richtung der Enden des Szintillators emittiert wird, den Smiley-Effekt verursachen. Gamma-Spektren in Koinzidenz mit ausgehenden 19N (bzw. 20N) wurden gewonnen und stimmen gut mit früheren Veröffentlichungen überein. Diese Spektren wurden dazu verwendet, die Übergänge des Projektilkerns in den Grundzustand und den ersten angeregten Zustand des Ejektilkerns zu identifizieren. Die Wirkungsquerschnitte des Coulombaufbruchs der Projektilkerne und die Anregungsenergiespektren beider Reaktionen wurden berechnet und separiert in Übergänge in den Grundzustand und die dominierenden Übergänge in den ersten angeregten Zustand. Um künftige Experimente an exotischen Kernen zu ermöglichen, wurden zusätzlich zwei Detektorkonzepte für NeuLAND (Nachfolger von LAND) untersucht. Mit minimal ionisierenden Elektronen mit Energien von 30MeV aus dem Elektronenbeschleuniger ELBE wurden die Zeitauflösungen und Detektionseffizienzen zum einen für einen MRPC (Multi-gap Resistive Plate Chamber) basierenden Neutronendetektor mit passiven Stahlkonverter und zum anderen für einen reinen szintillatorbasierenden Neutronendetektor studiert. Die ELBE-Daten zeigen gute Zeitauflösungen (σt,electron < 120ps) und Detektionseffizienzen (ǫelectron > 90%) für beide Systeme. Kleine MRPC-Prototypen wurden mit quasi-monochromatischen Neutronen mit einer Energie von 175MeV am TSL (The Svedberg Laboratory) in Uppsala bestrahlt. Dabei wurden Effizienzen von ǫMRPC,neutron = 1.0% gemessen. Es wird gezeigt, dass MRPCs mit passiven Stahlkonvertern als Neutronendetektoren bei Experimenten, bei denen eine geringere Multineutronenfähigkeit als für NeuLAND ausreichend ist, eingesetzt werden können.

In order to improve the performance and fundamental understanding of conducting polymers, development of new nanotechnologies for engineering aggregated states and morphologies is one of the central focuses for conducting polymers. In this work, we demonstrated an interfacial engineering method for the rational synthesis of a two-dimensional (2D) polyaniline (PANI) nano-array and its corresponding nitrogen-doped porous carbon nanosheets. Not only was it easy to produce a sandwich-like 2D morphology, but also the thickness, anchored ions and produced various metal phosphides were easily and rationally engineered by controlling the composition of the aqueous layer. The novel structural features of these hybrids enabled outstanding electrochemical capacitor performance. The specific capacitance of the as-produced diiron phosphide embedded nitrogen-doped porous carbon nanosheets was calculated to be as high as 1098 F g−1 at 1 A g−1 and an extremely high specific capacitance of 611 F g−1 at 10 A g−1, outperforming state-of-the-art performance among porous carbon and metal-phosphide-based supercapacitors. We believe that this interfacial approach can be extended to the controllable synthesis of various 2D material coupled sandwich-like hybrid materials with potential applications in a wide range of areas.

The synthesis and reaction chemistry of trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(X) (X = I, OTf) is discussed. Treatment of trans- (PPh3)2Pd(C6H4- 4-I)(OTf) with bidentate Lewis-bases (N)N), such as pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2 or C6H4-1,4-CN produces, depending on N)N, mono- or bimetallic species of type [trans- (PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(N)N)]+ or [trans-(Ph3P)2(C6H4- 4-I)Pd N)N Pd- (PPh3)2(C6H4-4-I)]2+. These new complexes rearrange in the solution to give [trans-[(Ph3P)2Pd(C6H4-4-PPh3)(N)N)]2+ (N)N = C4H4N2, C5H4N-4-CN, NaC-4-C5H4N) and [trans-[(Ph3P)2(C6H4-4-PPh3)- Pd N)N Pd(PPh3)2(C6H4-4-PPh3)]4+ (N)N = C6H4-1,4-(CN)2, (C6H4-4- CN)2) along with {[(Ph3P)2(Ph3P-4-C6H4)Pd -(µ-I)]2}2+. The mechanism is elucidated. The latter species are rigid-rod structured. The preparation of mono- and homo-bimetallic palladium complexes of type [(Me(O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd -(N)N)]+ and {[(Me- (O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)} 2+ (N)N = pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2, C6H4-1,4-CN) is reported. The formation of the mono- or bimetallic species depends on the size of the Lewis bases N)N. The use of these molecules as molecular wire is discussed. The synthesis of homo-bimetallic palladium molecular wire complexes of type {[(Me(O)CS-4-C6H4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ is described. The structural aspects of these complexes in the solid-state by single X-ray crystallography is discussed. The synthesis, characterization and electrochemical properties of a new series of homo-bimetallic palladium and platinum complexes of type [Me(O)CS-NCN-M]2(N)N) (NCN = [C6H2(CH2NMe2)2- 2,6)]-) is described. The effect of the para-substituent of the functionalized thio-acetyl NCN ligand on the electrochemical properties of the incorporated platinum center is discussed. The selective synthesis of acetylene and acyl-thiol endcapped heterobimetallic organometallic pi-tweezer of type {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-R ([Ti] = (eta5-C5H4SiMe3)2Ti; R = SiMe3; R = CCH,R = SC(O)Me) succeeds by the reaction of {[Ti](CCR)2}CuCH3 with equimolar amounts of Me(O)CSC6H4-4-CCH or the dithiol C6H4-1,4-(SC(O)Me)2. Binuclear (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 can be prepared by treatment of RSe-CCPh (R = Et, nBu, Ph, 2,4,6-Me3C6H2) with Fe2(CO)9 in tetrahydrofuran at room temperature. In solution two isomers exist, depending on the position of the lone-pair of electrons present at selenium (axial or equatorial, respectively). Nucleophilic addition of P(OiC3H7)3 to (µ-RSe)- (µ -sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 affords vinylidene- and dimetallacylobutene- bridged complexes Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)(µ-eta1C=C(Ph)- (P(OiC3H7)3) and [Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ -eta1:eta1(Ph)C=C- {P(OiC3H7)3). The isolated complexes were characterized by multinuclear NMR (1H, 13C{1H}, and 31P{1H}, elemental analysis, FT-IR, and single x-ray crystallography. / Ein Ziel der Arbeit war die Synthese von trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(X) (X = I, OTf) und Untersuchungen zu dessen Reaktionsverhalten. Die Zugabe von zweizähnigen Lewis-Basen (N)N), wie z.B. pz, pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2 oder C6H4-1,4-CN ergibt, abhängig von (N)N), mono- oder bimetallische Spezies vom Typ [trans-(PPh3)2Pd(C6H4-4-I)(N)N)]+ oder [trans-(Ph3P)2(C6H4-4-I)Pd N)N Pd-(PPh3)2(C6H4-4-I)]2+. Diese in Lösung instabilen Komplexe reagieren weiter zu [trans-[(Ph3P)2Pd(C6H4-4-PPh3)(N)N)]2+ (N)N = C4H4N2, C5H4N- 4-CN, NC-4-C5H4N) oder [trans-[(Ph3P)2(C6H4-4-PPh3)Pd N)N Pd(PPh3)2-(C6H4-4- PPh3)]4+ (N)N = C6H4-1,4-(CN)2, (C6H4-4-CN)2) zusammen mit {[(Ph3P)2(Ph3P-4- C6H4)Pd(µ-I)]2}2+. Der Mechanismus dieser Reaktionsfolge wurde aufgeklärt. Diese Komplexe besitzen eine starre, lineare Struktur, welche unter anderem mittels Röntgeneinkristallstrukturanalyse ermittelt wurde. Weiterhin wird über die Darstellung von mono- und homobimetallischen Palladium-Komplexen vom Typ [(Me(O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd(N)N)]+ und {[(Me- (O)CS-4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ (N)N = pz, bipy, C5H4N-4-CN, (C6H4-4-CN)2, C6H4-1,4-CN) berichtet. Die Bildung von homo- oder bimetallischen Spezies hängt von der Größe der Lewis-Base N)N ab. Die Anwendung dieser Moleküle als molekulare Drähte wird, zusammen mit der Festkörperstruktur zweier dieser Komplexe, diskutiert. Die Synthese von homobimetallischen Pd Komplexen vom Typ {[(Me(O)CS-4- C6H4-C6H4)(PPh3)2Pd]2(N)N)}2+ (molekulare Drähte) wird beschrieben. Die strukturellen Aspekte dieser Komplexe im festen Zustand werden diskutiert Die Synthese, Charakterisierung und elektrochemischen Eigenschaften einer neuen Serie von homobimetallischen Pd und Pt Komplexen vom Typ [Me(O)CSNCN- M]2(N)N) (NCN = [C6H2(CH2NMe2)2-2,6)]-) wird beschrieben. Der Effekt des para-Substituenten der funktionalisierten Thioacetyl-NCN Liganden auf die elektrochemischen Eigenschaften des komplexierten Pt wird diskutiert. Die selektive Synthese von Alkinyl- und Thioacetyl-funkionalisierten heterobimetallischen metallorganischen pi-Pinzetten-Komplexen vom Typ {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-CCH und {[Ti](µ-sigma,pi-CCR)2}CuS-C6H4-4-SC(O)Me ([Ti] = (eta5-C5H4SiMe3)2Ti; R = SiMe3, R = tBu) erfolgt durch die Reaktion von {[Ti](CCR)2}CuCH3 (R = SiMe3, R = tBu) mit äquimolaren Mengen an Me(O)CS-1- C6H4-4-CCH oder des Dithiols C6H4-1,4-(SC(O)Me)2. Im Vorgang dieser Reaktion wird Aceton gebildet. Zweikernige (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2(CO)6 Komplexe können durch die Umsetzung von RSe-CCPh (R = Et, nBu, Ph, 2,4,6-Me3C6H2) mit Fe2(CO)9 in Tetrahydrofuran bei 20 °C dargestellt werden. In Lösung liegen, in Abhängigkeit von der Position des freien Elektronenpaares am Selen (axial oder äquatorial), zwei Isomere vor. Addition von P(OiC3H7)3 zu (µ-RSe)(µ sigma,pi CCPh)Fe2-(CO)6 ergibt Vinyliden- Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ-eta1 C=C-(Ph)(P(OiC3H7)3) und Dimetallacyclobuten- verbrückte Komplexe der Art [Fe2(CO)6(µ-Se(2,4,6-Me3C6H2)-(µ-eta1:eta1- (Ph)C=C{P(OiC3H7)3). Die isolierten Komplexe wurden durch die Elementaranalyse, spektroskopisch (1H, 13C{1H}, 31P{1H} NMR; IR) und die Röntgeneinkristallstrukturanalyse charakterisiert.

Many neutron rich nuclei are involved in the astrophysical r-process (rapid neutron capture process). The r-process forms an important path for heavy element nucleosynthesis and runs along the neutron drip line. Astrophysicists suggested core-collapse supernovae within a neutrino-driven wind scenario where the neutrino wind dissociates all previously formed elements into protons, neutrons and α particles, to be a possible astrophysical scenario for the r-process. Furthermore, reaction network calculations reported a high impact of light neutron rich nuclei to the r-process abundance. Reactions on these exotic nuclei can only be studied with radioactive ion beams as their half lifes, in the order of a few hundred milliseconds (T1/2,19N=330ms), are too low to fabricate target material out of them. Two examples of reactions along the path of the r-process are the 19N(n,γ)20N and the 20N(n, γ)21N reactions. Using 20N (resp. 21N) as a beam, these reactions were studied at the GSI Fragment Separator (FRS) in time-reversed conditions via Coulomb dissociation in the S393 experiment exploiting the virtual gamma field of a lead target. The experiment was performed at the LAND/R3B setup (Large Area Neutron Detector, Reactions with Relativistic Radioactive Beams) in a kinematically complete measurement, i.e., detecting all particles leaving the nuclear reaction. The neutrons flying at relativistic velocity were observed by the LAND detector, the calibration of which plays a crucial role for the present reaction. The Smiley effect, meaning that the measured energy of impinging particles in long scintillators is not independent of the hit position of the particle, has been investigated. It will be shown that reflections of the light traveling through the scintillator and the resulting longer path length of the light when not emitted directly towards the ends of the bar were identified to cause the Smiley effect. Gamma spectra in coincidence with outgoing 19N (resp. 20N) were generated. These fit well to recent publications and were utilized to separate transitions of the projectile nucleus into the ground state or first excited state of the ejectile nucleus. The Coulomb dissociation cross section was calculated for the total reaction, transitions into the ground state and the first excited state of the ejectile nucleus. Furthermore, excitation energy spectra were derived for both reactions separately for ground state transitions and for the dominating transitions into the first excited state. In order to facilitate future experiments on exotic nuclei, two detector solutions for the NeuLAND detector (the successor of LAND) were investigated. Utilizing minimum ionizing electrons of 30MeV at the ELBE facility, time resolutions and detection efficiencies were studied for an MRPC (Multi-gap Resistive Plate Chamber) based neutron detector with passive iron converters, on the one hand, and a pure scintillator based neutron ToF detector on the other hand. The ELBE data show good time resolutions (σt,electron < 120 ps) and detection efficiencies (ǫelectron > 90%) for both systems. Small MRPC prototypes were irradiated with 175MeV quasi-monochromatic neutrons at The Svedberg Laboratory (TSL) in Uppsala measuring efficiencies of ǫMRPC,neutron = 1.0%. It will be shown that MRPCs with passive steel converters may be included as neutron detectors in experiments where a lower multi-neutron capability than the one needed for NeuLAND is sufficient. / Viele neutronenreiche Kerne sind im schnellen Neutroneneinfangprozess (r-Prozess, engl. für rapid) involviert. Der r-Prozess bildet einen wichtigen Pfad für die Nukleosynthese schwerer Elemente und verläuft entlang der Neutronen-Dripline. Astrophysiker schlugen Kernkollaps-Supernovae innerhalb eines neutrinogetriebenen Windes als mögliches astrophysikalisches Szenario für den r-Prozess vor. Dabei werden alle zuvor gebildeten Elemente in Protonen, Neutronen und Alphapartikel dissoziiert. Außerdem ist von Berechnungen mit Reaktionsnetzwerken bekannt, dass leichte neutronenreiche Kerne einen hohen Einfluss auf die Elementverteilung des r-Prozesses haben. Reaktionen dieser exotischen Kerne können nur mit radioaktiven Ionenstrahlen studiert werden, da ihre Halbwertszeiten im Bereich von wenigen hundert Millisekunden (T1/2,19N=330ms) zu gering sind, um Probenmaterial daraus herzustellen. Zwei Beispiele solcher Reaktionen, die auf dem Pfad des r-Prozesses liegen, sind die 19N(n,γ)20N und die 20N(n,γ)21N Reaktionen. Unter Verwendung von 20N (bzw. 21N) als Strahl wurden diese Reaktionen am Fragment Separator (FRS) der GSI unter zeitumgekehrten Bedingungen mittels Coulomb-Aufbruch gemessen, indem das virtuelle Photonenfeld einer Bleiprobe ausgenutzt wurde. Das Experiment wurde am LAND/R3B Aufbau (Large Area Neutron Detector, Reactions with Relativistic Radioactive Beams) in einer kinematisch vollständigen Messung durchgeführt, d.h. alle ausgehenden Reaktionsprodukte wurden detektiert. Die relativistischen Neutronen wurden mit dem LAND-Detektor untersucht. Dessen Kalibration spielt eine wichtige Rolle für die hier analysierten Reaktionen. Dabei wurde der Smiley-Effekt studiert, welcher beinhaltet, dass die gemessene Energie von einfallenden Teilchen mittels langen Szintillatorstreifen nicht unabhängig von der Position ist, an der die Teilchen auf den Detektor treffen. Es wird gezeigt, dass Reflexionen des Lichtes beim Durchgang durch den Szintillator und die größere Weglänge, die das Licht zurücklegen muss, wenn es nicht direkt in Richtung der Enden des Szintillators emittiert wird, den Smiley-Effekt verursachen. Gamma-Spektren in Koinzidenz mit ausgehenden 19N (bzw. 20N) wurden gewonnen und stimmen gut mit früheren Veröffentlichungen überein. Diese Spektren wurden dazu verwendet, die Übergänge des Projektilkerns in den Grundzustand und den ersten angeregten Zustand des Ejektilkerns zu identifizieren. Die Wirkungsquerschnitte des Coulombaufbruchs der Projektilkerne und die Anregungsenergiespektren beider Reaktionen wurden berechnet und separiert in Übergänge in den Grundzustand und die dominierenden Übergänge in den ersten angeregten Zustand. Um künftige Experimente an exotischen Kernen zu ermöglichen, wurden zusätzlich zwei Detektorkonzepte für NeuLAND (Nachfolger von LAND) untersucht. Mit minimal ionisierenden Elektronen mit Energien von 30MeV aus dem Elektronenbeschleuniger ELBE wurden die Zeitauflösungen und Detektionseffizienzen zum einen für einen MRPC (Multi-gap Resistive Plate Chamber) basierenden Neutronendetektor mit passiven Stahlkonverter und zum anderen für einen reinen szintillatorbasierenden Neutronendetektor studiert. Die ELBE-Daten zeigen gute Zeitauflösungen (σt,electron < 120ps) und Detektionseffizienzen (ǫelectron > 90%) für beide Systeme. Kleine MRPC-Prototypen wurden mit quasi-monochromatischen Neutronen mit einer Energie von 175MeV am TSL (The Svedberg Laboratory) in Uppsala bestrahlt. Dabei wurden Effizienzen von ǫMRPC,neutron = 1.0% gemessen. Es wird gezeigt, dass MRPCs mit passiven Stahlkonvertern als Neutronendetektoren bei Experimenten, bei denen eine geringere Multineutronenfähigkeit als für NeuLAND ausreichend ist, eingesetzt werden können.