ISBN 978-3-8439-3525-8

978-3-8439-3525-8, Reihe Physikalische Chemie

Tim Hadler
Fluoreszenzspektroskopische Untersuchungen an Gold-Nanostrukturen

144 Seiten, Dissertation Universität Hamburg (2017), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Das Material Gold zeigt mit Strukturen im Nanometerbereich neue interessante optische Eigenschaften, wie zum Beispiel Fluoreszenz (PL). Die zugrunde liegenden PL-Mechanismen sind sehr unterschiedlichen und teilweise nicht vollständig geklärt.

In dieser Arbeit wurden daher Goldnanostäbchen und Goldnanocluster (AuNCs) anhand ihrer Fluoreszenz untersucht.

Zunächst wird die Fluoreszenz von einzelnen Goldnanostäbchen, die als elongierte Goldnanopartikel zu verstehen sind vorgestellt. Es wird gezeigt, dass die Plasmonen in den Goldnanostäbchen die einzigartigen Eigenschaften im Fluoreszenzverhalten bestimmen. Durch die Änderung des Aspektverhältnisses der Goldnanostäbchen konnte daher die Emission der Teilchen kontrolliert werden. In einem Modell werden abschließend die Fluoreszenzmechanismen in Goldnanostäbchen erklärt.

Im zweiten Teil dieser Arbeit wird die Fluoreszenz von speziell oberflächenmodifizierten Goldnanoclustern vorgestellt. Bislang ist noch nicht eindeutig geklärt worden, inwiefern die an der Goldclusteroberfläche gebunden Liganden die Fluoreszenz beeinflussen. Durch optische-, Infrarot-, Kernspinresonanz- und Röntgenphotoelektronen-Spektroskopie konnten in dieser Arbeit jedoch diejenigen Liganden identifiziert werden, die maßgeblich die Fluorezenz hervorrufen. Es wird gezeigt, dass die zusätzliche Bindung von Phosphinliganden an Thiol-stabilisierte AuNCs die Emissionseigenschaften der AuNCs deutlich verändert und dadurch mit für die Fluoreszenz verantwortlich ist. In einem Modell werden abschließend die zugrunde liegenden Fluoreszenzmechanismen vorgestellt, welche durch grundlegende Dichtefunktionaltheorie-Rechnungen unterstützt werden.