Diss.

A range of small molecules of interest for use in organic semiconductor devices were studied computationally. Trends in geometry, absorption spectra, molecular orbitals, electrostatic potentials, reorganisation energies were studied. Results suggest that, as with acenes, the performance of non-linear cata-condensed polyaromatic hydrocarbons improves as number of fused benzene rings increases. The torsion in these molecules did not appear to have a large impact on the conjugation across the core and little effect on the absorption spectra, although it did affect the reorganisation energies on which charge mobilities depend. Computational studies of mobilities of anthradithiophene molecules were broadly able to reproduce trends seen experimentally and emphasised the importance of crystal morphology. Experimental work was also carried out to search for cocrystals between anthradithiophene derivatives. Many examples were found with some mixtures forming different cocrystals at different mixture ratios. These results were rationalised by a computational study that showed molecules which had a similar binding energy were more likely to be able to form cocrystals. Cocrystal devices were fabricated and 3 out of 7 showed a larger mobility than devices made out of its constituent materials alone. The best of these had a mobility 65% higher than a device made out of the constituent material with the largest mobility. An energy decomposition analysis was carried out on a novel thallophilic system, a complex of thallium with a neutral β-triketimine ligand which was found to form dimers with close Tl-Tl interactions. Calculations show the electrostatic interaction to be repulsive for the dimer with no counter ions, but attractive when 3,5-bistrifluoromethylphenyl borate counter ions are included. This suggests the metallophilic interaction is counter ion-mediated, requiring the anions to provide favourable electrostatics, even in the case of spatially diffuse and distant counter ions such used here. To enable the studies described here software was written for simulating absorption spectra. An implementation into the Gaussian Suite of programs of an energy decomposition scheme and its extension to include an empirical dispersion correction was also carried out.

Ο Πατραϊκός Κόλπος βρίσκεται στη Δυτική Ελλάδα μεταξύ Στερεάς Ελλάδας και Πελοποννήσου. Είναι ένας σχετικά αβαθής θαλάσσιος κόλπος που συνδέει το βαθύ Κορινθιακό Κόλπο με το Ιόνιο Πέλαγος. Η περιοχή μελέτης εκτείνεται από την παραλία της Καλόγριας, Δ. Λαρισσού, μέχρι το Ακταίο του Δήμου Ρίου. Πραγματοποιηθήκαν 2 εποχικές δειγματοληψίες, για τη συλλογή θαλάσσιου νερού, μια χειμερινή το Μάρτιο του 2009 και μία θερινή το Σεπτέμβριο του ίδιου έτους. Εμβόλιμα έγινε δειγματοληψία λίγο μετά από ατύχημα πετρελαιοκηλίδας στο λιμάνι της Πάτρας. Στην εργασία αυτή με μία τροποποίηση της μεθόδου MARPOLMON-P, μετρήθηκε η εκπομπή φθορισμού των δειγμάτων μετά από την εκχύλιση τους με εξάνιο και διερευνήθηκε η παρουσία και η συγκέντρωση πετρελαϊκών ενώσεων καθώς και η διασπορά των πετρελαιοειδών στις παράκτιες περιοχές του Πατραϊκού Κόλπου. Σε κάθε δείγμα μετρήθηκαν φυσικές παράμετροι όπως η θερμοκρασία, το pH, η ηλεκτρική αγωγιμότητα και η θολερότητα του θαλάσσιου νερού. Η σύσταση των δειγμάτων της δεύτερης δειγματοληψίας διερευνήθηκε με τη χρήση GC-MS για τον εντοπισμό της πηγής των πετρελαϊκών ρύπων. Τα αποτελέσματα των δύο κύριων δειγματοληψιών παρουσίασαν μεγάλες διακυμάνσεις στη συγκέντρωση αλλά και στην κατανομή των πετρελαϊκών υδρογονανθράκων, με τα εύρη των τιμών των συγκεντρώσεων να κυμαίνονται για τη χειμερινή από 0 – 290 μg/L ισοδύναμων μονάδων χρυσενίου (Λιμάνι Προβλήτα Αγ. Νικολάου) και για τη θερινή δειγματοληψία από 0- 56 μg/L μονάδων χρυσενίου (Μαρίνα Τερψιθέας). Η κατανομή και η διασπορά των πετρελαιοειδών φαίνεται να επηρεάζεται άμεσα από τη διεύθυνση και ταχύτητα των κυμάτων και του επικρατούντος άνεμου στις περιοχές δειγματοληψίας, αλλά και από την ωκεανογραφική συμπεριφορά του Πατραϊκού Κόλπου. Στην ανάλυση GC/MS βρέθηκε μεγάλη αναλογία αλκάνιων σε όλα τα δείγματα, ενώ σε κάποια από αυτά βρέθηκαν πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες και αλκένια, παράγωγα του πετρελαίου και των καυσίμων. Άλλες οργανικές ενώσεις όπως φθαλικοί εστέρες, σουλφίδια, αλκοόλες κ.α., ανιχνεύτηκαν σε χαμηλές συνήθως συγκεντρώσεις και πιθανόν προέρχονται από ρυπογόνες χερσαίες πηγές (επιφανειακή απορροή, αστικά και βιομηχανικά λύματα κ.α.). / The Gulf of Patras located between Continental Greece and Peloponnesus, in West Greece. The Gulf of Patras is relatively shallow and connects the deep Gulf of Corinth with Ionian Open Sea. The experimental area of our study extends from the beach of Kalogria, department of Municipality of Larissos, to Aktaion, department of Municipality of Rion. Two samplings, one in March of 2009 and one in September of the same year, were carried out in order to get sea water samples. After the occurrence of an oil slick accident in the port of Patras, an interstitial sampling was carried out. In this study, MARPOLMON-P method partially modified was used, in order to estimate the fluorescence emission of the hexane extracted sea water samples. The presence of Dissolved/Dispersed petroleum hydrocarbons (DDPH) was also investigated as well as their concentration and the distribution of those in the maritime areas of the Gulf of Patras. In every sample, physical parameters such as temperature, pH, electrical conductivity and turbidity of sea water were estimated. The identification of various substances within the samples of the second sampling (September of 2009) was conducted with GC-MS method, in order to find out the source of oil pollution. Considering our results of the two main samplings we found out that there were important ranges in concentration as well as in distribution of DDPH. At first sampling the range of values was between 0 to 290 μg/L of chrysene equivalents (Port of St. Nikolaos) and at second sampling was between 0 to 56 μg/L of chrysene equivalents (Port of Marina Terpsithea). The results showed that wave’s direction and speed, wind speed and oceanographical status of Gulf of Patras affected by the distribution and dispersion of petroleum hydrocarbons. During the GC/MS analysis high content of alkanes in all collected samples was identified, while some of them contained polycyclic aromatic hydrocarbons and alkenes, such as products of crude oil and mineral fuel. Other organic compounds such as pthallic esters, sulphides, alcoholes etc were found in low concentrations. These organic compounds were probably derived from pollutant ground sources (superficial rain flow or dilution drainage, urban and manufacturing wastesreams).