Synthese, Wachstum und Oberflächenmodifikation von lanthanoidendotierten Nanopartikeln

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Titel: Synthese, Wachstum und Oberflächenmodifikation von lanthanoidendotierten Nanopartikeln
Autor(en): Hickmann, Katharina Anna
Erstgutachter: Prof. Dr. Markus Haase
Zweitgutachter: Prof. Dr. Lorenz Walder
Zusammenfassung: In dieser Promotionsarbeit wurden das Wachstum und die Oberfläche von Lanthanoidphosphat-Nanopartikeln (LnPO4) untersucht. Mit Hilfe optischer Spektroskopie konnte die Größenentwicklung von NdPO4-Nanopartikeln genauer beobachtet werden: Etwa 3 nm kleine LnPO4-Nanokristalle werden bei Raumtemperatur durch die Zugabe von H3PO4 zu einer Lösung aus LnCl3 x n TBP gebildet. Während der Erhöhung der Temperatur auf 200 °C bilden diese Nanopartikel ein Gel, das sich beim Erhitzen auf höhere Temperaturen zersetzt. Der Zerfall des Gels führt zu LnPO4-Nanokristallen mit einem Durchmesser von etwa 4-5 nm. Bei 200 °C heilen die Defekte der Nanopartikel aus, ein weiteres Partikelwachstum ist bei Standard-Synthese-Verhältnissen nicht zu beobachten. Ändert man die Amin- oder die Phosphonsäurediethylester-Konzentration in der Synthese, so beeinflusst dies die Partikelgröße. Je geringer die Konzentration dieser Komponenten ist, desto größer wird der Durchmesser der Nanokristalle. So ist es durch Variation der Aminmenge möglich, Nanopartikel mit einem Durchmesser von 4-24 nm zu synthetisieren. Bei der Änderung der Phosphonsäurediethylester-Konzentration können Partikeldurchmesser von 4-15 nm erreicht werden. Darüber hinaus ermöglicht die Variation der Alkylkettenlänge dieser Komponenten, die Redispergierbarkeit der Nanokristalle zu kontrollieren. Die Präparation einer LaPO4-Schale um diese Nanokristalle erhöht ihre Lumineszenzquantenausbeute um das 35-fache. Zudem verbessert die Wahl geeigneter Stabilisatoren die Redispergierbarkeit der Kern-Schale-Nanopartikel. Die Synthese einer weiteren dünnen LaPO4-Schale ermöglicht es mit Hilfe von Phosphonsäurediethylestern, die Oberfläche der CePO4:Tb- und CePO4:Tb/LaPO4-Nanopartikel nachträglich zu modifizieren und so deren Redispergierbarkeit zu verändern.
URL: https://repositorium.ub.uni-osnabrueck.de/handle/urn:nbn:de:gbv:700-2009012312
Schlagworte: Lanthanoide; Nanopartikel; Wachstum; Oberfläche; Partikelgröße
Erscheinungsdatum: 21-Jan-2009
Enthalten in den Sammlungen:FB05 - E-Dissertationen

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