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Promotionsvortrag Physik: Untersuchung der Struktur von CTAB-Mizellen und deren Einfluss auf die Bildung und Stabilisierung von Goldnanopartikeln mittels Röntgen- und Neutronenkleinwinkelstreuung

Jan 16
16. January 2020 13:00 - 14:00
SR 00.020, LS für Kristallographie und Strukturphysik, Staudtstr.3, Erlangen

Einladung zum Promotionsvortrag von Herrn Tilo Schmutzler:
“Untersuchung der Struktur von CTAB-Mizellen und deren Einfluss auf die Bildung und Stabilisierung von Goldnanopartikeln mittels Röntgen- und Neutronenkleinwinkelstreuung”

Goldnanostäbchen (AuNRs) besitzen ein breites potentielles Anwendungsspektrum das von elektronischen und photonischen Anwendungen über den Einsatz in der (bio-)chemischen Sensorik, Krebsdiagnose und -therapie reicht. Zur Herstellung der AuNRs werden kleine Goldnanopartikel benötigt auf denen anschließend die Partikel anisotrop aufwachsen. Beide Partikelspezies werden mithilfe von Mizellen des kationischen Tensids Cetyltrimethylammonium Bromid (C19H42NBr, CTAB) stabilisiert. Jedoch ist die Stabilisierung der kleinen Goldnanopartikel (2nm im Durchmesser) unzureichend. Das wiederum wirkt sich negativ auf die anschließende Synthese der AuNRs aus.
In dieser Arbeit wurden CTAB-Mizellen mithilfe von Röntgen- und Neutronenkleinwinkelstreuung strukturell charakterisiert. Morphology und chemische Zusammensetzung der Mizellen wurden systematisch durch die Zugabe von n-Alkoholen beeinflusst und durch die Kombination von SAXS und SANS quantifiziert. Eine drastische Stabilitätssteigerung der Goldnanopartikel konnte durch die Verwendung stark elongierter Mizellen erzielt werden. Mithilfe der klassischen Koagulationstheory konnte der vorgeschlagene Stabilisierungsmechanismus für Goldnanopartikel durch CTAB-Mizellen gestützt werden. Die Verwendung hoch-stabiler Keimpartikel für die anschließende Synthese von AuNRs führte zur erheblichen Verbesserung der morphologischen Selektivität und Reproduzierbarkeit der Reaktion. Ein fundamentales Verständnis über die Wechselwirkungen zwischen Goldnanopartikeln und Mizellen konnte erhalten werden. (Vortrag auf Deutsch)

Dem Vortrag schließt sich eine Diskussion von 15 Minuten an. Vortrag und Diskussion sind öffentlich. Diesen Verfahrensteilen folgt ein nicht öffentliches Rigorosum von 45 Minuten.