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Spektroskopische und spektroelektrochemische Charakterisierung nanostrukturierter Kohlenstoffhybridsysteme

Oelsner, Christian - Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (2014)


Die zentrale Zielstellung der Forschung dieser Dissertation liegt auf der photophysikalischen sowie spektroelektrochemischen Charakterisierung von diversen neuartigen Kohlenstoffnanoröhrenhybridsystemen. Deren modifizierte optische wie auch elektronische Eigenschaften werden auf ein mögliches Einsatzpotential als Elektroden und als photoaktive Einheiten in organischen Solarzellen überprüft.

Es werden hierbei unterschiedliche Arten von Kohlenstoffnanoröhren (HipCO- / CoMoCat-SWCNT) sowohl kovalent als auch nicht-kovalent mit verschiedenen aromatischen Molekülen wie Ferrocen, Perylen, Flavin oder Porphycen kombiniert. Aufgrund der Wechselwirkungen der Kohlenstoffnanoröhren mit diesen aromatischen Molekülen bilden sich stabile Hybridsysteme aus, in denen die optischen und elektronischen Eigenschaften der Kohlenstoffnanoröhren zum Teil erheblich verändert werden. Die Nanoröhren können in diesen Systemen sowohl als photochemisch aktive Elektronenakzeptoren aber auch als Elektronendonoren fungieren, wodurch sie potentiell für photoaktive Einheiten in Solarzellen interessant werden. Eine weitere mögliche Reaktion der Kohlenstoffnanoröhren mit diesen aromatischen Molekülen besteht neben dem photoinduzierten Elektronentransfer im chemischen p-/ und n-Dotieren der Röhren aufgrund starker elektronischer Wechselwirkungen mit den entsprechenden aromatischen Molekülen, wodurch diese Nanohybridsysteme als neues effiziente Elektrodenmaterialien in Betracht gezogen werden können.


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