Authors:	Jakob, Thomas
Title:	High pressure surface plasmon spectroscopy
Online publication date:	1-Jan-2002
Year of first publication:	2002
Language:	english
Abstract:	Der Einfluß von Druck auf die Eigenschaften dünner dielektrischer Filme wurde mit Hilfe von Oberflächenplasmonen-Spektroskopie untersucht. Die Arbeit kann aus der Perspektive der Materialcharakterisierung und aus apparativer Sicht betrachtet werden, da z.B. eine neue Hochdruckzelle konstruiert wurde, die kombinierte Oberflächenplasmonen-Elektrochemie Messungen erlaubt. SiO2-Solgel Filme wurden optimiert und auf ihre Widerstandsfähigkeit in Bufferlösungen und ihre Oberflächeneigenschaften hin untersucht. Eine Anwendung lag in der Charakterisierung von thermoresponsiven Acrylsäureisopropylamid Hydrogelen, die einen Volumenphasenübergang aufwiesen, dessen Eigenschaften durch Druck und die Beschränktheit des Films auf die Oberfläche beeinflußt wurden.Die Charakterisierung von DNA Hybridisierungsreaktionen an Oberflächen wurde mit einer Fluoreszenz-erweiterten Hochdruckapparatur durchgeführt. Zunächst wurde die Stabilität der zugrundeliegenden Bindematrix sichergestellt. Bei DNA Einzelsträngen führten Temperatur und Druck zu jeweils verringertem bzw. erhöhtem Signal. Entropie und Änderungen der Lösungsmitteleigenschaften wurden für die Signaländerungen verantwortlich gemacht. Die Eigenschaften der Doppelhelix wurden im Langmuir-Bild beschrieben. Der Brechungsindex von Kohlendioxid wurde bis zu 200 MPa gemessen und mit vorhandenen Gleichungen verglichen. Weiterhin wurde das Schwellverhalten von PMMA in scCO2/MMA-Mischungen untersucht. Mit Druck und MMA-Konzentration nimmt das Polymer vermehrt Kohlendioxid auf. Dadurch schwillt es an und sein Brechungsindex nimmt ab. Berechnungen unter Annahme einer idealen Mixtur ergaben gute qualitative Übereinstimmung mit den Meßwerten.Abschließend wurde eine neue Elektrochemie-Hochdruckzelle vorgestellt, die an Kaliumhexacyanoferrat(III)-(II) getestet wurde. Die Elektropolymerisation von Thiophen optisch untersucht. The influence of pressure on the properties of thin dielectric films has been studied by means of surface-plasmon spectroscopy. The study has the two aspects of materials characterisation and technical development, e.g. a new high-pressure cell has been constructed that allows a combination of electrochemical and surface-plasmon measurements.SiO2-solgel films were optimised and tested for their stability in buffer solutions and their surface properties. One application of these films are thermoresponsive N-isopropylacrylamide hydrogels, which showed a volume-phase-transition whose properties varied with pressure and due to their confinement to a surface.The characterisation of DNA hybridisation-reactions at surfaces was performed with a fluorescence-extended high-pressure setup. At first, the stability of the underlying binding matrix was assured. For single-stranded DNA the variation of temperature and pressure triggered a decrease and increase of the signal, respectively. Entropy and the change of the solvent characteristics were made responsible for this effect. The measurements on DNA double-helices were explained in the Langmuir-picture.The refractive index of carbon dioxide was measured up to 200 MPa and compared to existing equations. Furthermore the swelling of PMMA in scCO2/MMA-mixtures was studied. With pressure and MMA-concentration the polymer increasingly absorbs carbon dioxide. It therefore swells and its refractive index decreases. Calculations on the basis of an ideal mixture gave good qualitative agreement with the data.Finally, a new electrochemistry-high-pressure cell is presented and tested on the potassium hexacyanoferrat(III)-(II) system. The electropolymerisation of thiophene was optically studied.
DDC:	540 Chemie 540 Chemistry and allied sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-3904
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-3141
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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