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Fachgebiet Chemie



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apl. Prof. Dr. rer. nat. habil. Uwe Ritter

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Graduierungsarbeiten

Anzahl der Treffer: 24
Erstellt: Mon, 18 Dec 2017 07:52:25 +0100 in 0.4980 sec


Hillebrand, Markus
Synthese und Charakterisierung eines neuartigen amphiphilen Fulleropyrrolidinderivats. - Ilmenau. - 32 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit, 2017

Das Ziel dieser Arbeit ist die Beschreibung einer möglichen Syntheseroute eines neuartigen amphiphilen Fulleropyrrolidins. Die Zielverbindung stellt hierbei eine mit Triethylenglykolmonomethylether veresterte Tricarbonsäureverbindung des Fulleropyrrolidins dar. Die dargelegte Route verläuft über die Darstellung eines Glyoxalsäureesters und eines Iminodiessigsäureesters welche schlussendlich mit Fulleren zur Zielverbindung umgesetzt wurden. Im ersten Teil der Arbeit werden hierbei die retrosynthetische Betrachtung und der Gedankengang hinter den einzelnen Syntheseschritten erläutert. Der zweite Teil legt die ausgearbeiteten Synthesevorschriften der einzelnen Schritte sowie die analytische Charakterisierung der Produkte dar. Alle Vorstufen der hier erarbeiteten Syntheseroute konnten bis auf den Glyoxalsäureester erfolgreich synthetisiert, isoliert und charakterisiert werden. Die Zielverbindung konnte synthetisiert, aber nicht isoliert werden. Diese Arbeit untersucht somit eine Möglichkeit zur Synthese eines amphiphilen Tricarbonsäurederivats des Fulleropyrrolidins. Schlussendlich werden die Ergebnisse diskutiert und Verbesserungsvorschläge aufgeführt.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/886928729hille.txt
Puschner, Max
Elektrochemische Untersuchung neu synthetisierter Ruthenium(II)-Koordinationsverbindungen des Pyridin-Typs. - 45 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit, 2016

Gegenstand dieser Bachelorarbeit ist die elektrochemische Untersuchung von fünf neu synthetisierten Ruthenium(II)-Koordinationsverbindungen der Struktur [RuCl_2 (L)(PPh_3 )_2] bzw. [RuCl_2 (L)_2] mit L=2-(2^'-pyridyl)chinoxalin, L=2-(2'-pyridyl)chinolin, L=2-(2^'-pyridyl)chinolinsäure-methylester oder L=2-2^'-bipyridin. Zu diesem Zweck wurden repräsentative Cyclovoltammogramme (CVs) sowohl mit Glassy-Carbon- (GC), Platin- (Pt) als auch zum Teil mit Gold-Scheiben-Arbeitselektroden in Acetonitril und Dichlormethan aufgenommen. Durch diese Messungen konnten Aussagen über die Art und Reversibilität der jeweiligen Redoxprozesse getroffen werden. Mit Hilfe von konduktometrischen Untersuchungen von Lösungen bestimmter Konzentration in Acetonitril konnte bei drei Komplexen ein Ligandenaustausch eines Cloro-Liganden durch Acetonitril nachgewiesen werden. Schlagwörter: 2-(2-pyridyl)chinoxalin; 2-(2-pyridyl)chinolin; 2-2-bipyridin; Triphenylphosphan; Ruthenium(II) Komplexe; Cyclovoltammetrie; Konduktometrie.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/878187723pusch.txt
Simon, Adrian
Schichten aus Kohlenstoff-Nanomaterialien auf asymmetrisch porösen, keramischen Trägern und deren Erprobung für Anwendungen in Membrantechnik und Katalyse. - Ilmenau : Universitätsbibliothek. - 1 Online-Ressource (xx, 192 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation, 2016

Die vorliegende Arbeit behandelt die maßgeschneiderte Synthese von Kohlenstoff-Nanofilamenten auf asymmetrisch porösen, keramischen Trägern für potentielle Anwendungen in der Membrantechnik und Katalyse und deren Charakterisierung. Die für die Synthese erforderlichen Katalysatorpartikel (Palladium und Eisen) werden anhand nasschemischer Präparationsmethoden überwiegend auf der Innenseite der rohrförmigen Träger aufgebracht. Dem sich anschließenden Trocknungsschritt folgt die Synthese von Kohlenstoff-Nanofilamenten anhand des Verfahrens der chemischen Gasphasenabscheidung (CVD-Verfahren). Eine gezielte Variation von Prozessgrößen (bspw. Synthesetemperatur, Kohlenstoffquelle, Katalysatormaterial, Haltezeit und Katalysatorkonzentration) führt zu einer Strukturvarianz der Röhren mit unterschiedlichen Eigenschaften. Die erhaltenen Kohlenstoffprodukte werden anhand elektronenmikroskopischer, spektroskopischer und thermischer Analysemethoden charakterisiert. Ergänzend wurde in dem apparativen Aufbau der CVD-Anlage eine inline-Analytik implementiert, die die Charakterisierung des Katalysatorverhaltens während der Wachstumsphase erlaubt. Die auf dem Träger abgeschiedenen Schichten aus Kohlenstoff-Nanomaterialien wurden einerseits in Hinblick auf ihre gastrennenden Eigenschaften und andererseits hinsichtlich ihrer katalytischen Eigenschaften anhand einer Modellreaktion untersucht. Insbesondere mit Stickstoff dotierte Röhren zeigen adsorptionsselektive Eigenschaften für Kohlenwasserstoffe (Propan, Propen). Die katalytische Reaktion der oxidativen Dehydrierung von Ethylbenzol zu Styrol (ODEB) konnte erfolgreich anhand der sich auf dem Träger befindlichen Kohlenstoff-Nanofilamenten nachgewiesen werden. Sowohl die elementaren Untersuchungen zu gastrennenden Eigenschaften der Kohlenstoff-Nanofilamente als auch deren Erprobung für katalytische Reaktionen bilden die Grundlage für weitere Entwicklungsmöglichkeiten in Bezug auf katalytisch arbeitende Membranreaktoren.


https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00031229
Tsierkezos, Nikos
Synthese und elektrochemische Anwendungen von modifizierten Kohlenstoffnanoröhren. - Ilmenau. - iv, 471 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Habilitationsschrift, 2016

http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/874961610.PDF
Algara Siller, Gerardo
Chemistry on graphene. - Online-Ressource (PDF-Datei: I, 105 S., 53,61 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2014

Das hohe Auflösungsvermögen moderner Transmissions-Elektronenmikroskope (TEM) unter einem Angstrom ermöglicht die Untersuchung von Materialien auf atomarer Ebene. Mit dem TEM können sowohl die atomare Struktur als auch dynamische Prozesse direkt beobachtet und damit Rückschlüsse auf physikalische und chemische Eigenschaften gezogen werden. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung und Charakterisierung von Graphen - einer einlagigen Kohlenstoffschicht mit herausragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften - mit Hilfe unterschiedlicher TEM Verfahren. Einerseits konnte die Qualität von unterschiedlich hergestellten Graphen-Proben an Hand von Strukturuntersuchungen verglichen werden. Andererseits wurden die Einsatzmöglichkeiten von Graphen als Träger- und Schutzschicht, Ausgangsmaterial, Substrat, sowie als Nano-Behälter untersucht. Als Trägermaterial wurde Graphen für Nanoteilchen verwendet, welche für biologische Anwendungen konzipiert wurden. Um geeignete Proben für TEM Untersuchungen herzustellen, waren Oberflächenpräparation und Optimierung der Transfermethode entscheidend. Die TEM Untersuchungen an Nanoteilchen (Au NCs, QDs und Nano-Diamanten mit atomaren Fehlstellen) auf Graphen ermöglichten eine direkte Beschreibung ihrer atomaren Struktur, Größe und Größenverteilung. Untersuchungen von DNA auf Graphen zeigten, dass die Abbildung von biologischen Proben auf Graphen-Trägermaterialen mittels TEM möglich ist. Des Weiteren konnte nachgewiesen werden, dass Graphen auch als Schutzschicht für strahlempfindliche Materialien, wie z.B. C3N4 oder MoS2, geeignet ist und damit die Abbildung dieser Proben in ihrem ursprünglichen Zustand erlaubt. In Bestrahlungexperimenten konnten einwandige Kohlenstoff-Nanoröhrchen aus einer Graphen-Doppellage geformt werden. In einem weiteren Experiment gelang es aus den Adsorbaten auf Graphen eine weitere Graphen-Lage (in-situ) unter Elektronenbeschuss zu wachsen. Weitere Experimente an Wasser, das zwischen zwei Graphen-Lagen eingeschlossen wurde (nano-confinement), erlaubten erstmals die direkte Beobachtung und Charakterisierung einer neuen Modifikation von Eis bei Zimmertemperatur: dem "square ice". Nicht zuletzt wurde im Rahmen dieser Arbeit eine neue Methode zur Säuberung von Graphen-Oberflächen von Adsorbaten mit Hilfe von Adsorptionsmitteln entwickelt, dem sogenannten "dry-cleaning".


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=25509
Fuge, Robert
Phosphor-Dotierung mehrwandiger Kohlenstoffnanoröhren und deren chemische und physikalische Analyse. - 83 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Masterarbeit, 2013

Ziel der hier vorliegenden Masterarbeit ist die Synthese und die Charakterisierung von Phosphor-dotierten-Kohlenstoffnanoröhren. Die Herstellung von Phosphor-dotierten- Kohlenstoffnanoröhren erfolgte mittels einer chemischen Gasphasenabscheidungsanlage. Die Kohlenstoffnanoröhren wurden aus einer Lösung hergestellt. In dieser diente Triphenylphosphan als Phsophorquelle und Ferrocen als Katalysator. Die synthetisierten Kohlenstoffnanoröhren sollten sich auf oxidierten Siliziumwafern abscheiden. Die Phosphor-dotierten-Kohlenstoffnanoröhren wurden mittels verschiedener Analysemethoden untersucht, unter anderem mit Transmissionselektronenmikroskop, energiedisiperser Röntgenstrahlungsanalyse und thermoanalytischen Methoden. Für eine mögliche Anwendung als elektrochemischer Sensor wurden Phosphor-dotierte-Kohlenstoffnanoröhren mittels zyklischer Voltammetrie untersucht. Hierfür wurden die Phosphor-dotierten-Kohlenstoffnanoröhren als Arbeitselektrode genutzt. Analysiert wurde das Red/Ox-Paar [Fe(CN)_{6}]^{3-/4-} in einer verdünnten Kaliumchloridlösung.


http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/777903423fuge.txt
Schütze, Christina
Synthese und Funktionalisierung von Fulleren C 60 und seinen Derivaten für die Anwendung in biologischen Systemen. - Online-Ressource (PDF-Datei: V, 138 Bl., 1,87 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2013
Unterschiede zwischen dem gedruckten Dokument und der elektronischen Ressource können nicht ausgeschlossen werden

Die Modifizierung von C60 und seinen Derivaten mit polaren Seitenketten zur Verbesserung der Löslichkeit in polarem und vor allem wässrigem Medium ist für biologische und medizinische Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Obwohl Fullerenderivate bereits in zahlreichen biologischen Systemen Anwendung gefunden haben, sind ihre Wechselwirkungsmechanismen mit biologischen Strukturen nahezu unbekannt. Die Funktionalisierung von Fullerenverbindungen mit Fluoreszenzfarbstoffen sollte daher einen Beitrag zur Aufklärung dieser Mechanismen leisten können. Zur Funktionalisierung wurden verschiedene Farbstoffe ausgewählt, die sich entweder von einer Fluorescein- oder einer Anilingrundstruktur ableiten. Die mit Amino- oder Isothiocyanatgruppen funktionalisierten Farbstoffe wurden mit Fullerencarbonsäuren und -Carbonsäurechloriden sowie Fulleropyrrolidinen unter Bildung der Farbstoff-funktionalisierten C60- und C70-Verbindungen umgesetzt. In ersten Untersuchungen mit einer Modellmembran zeigten die verschiedenen Farbstofffullerene sehr unterschiedliches Verhalten und interessante Fluoreszenzeigenschaften. Um die Anbindung von Farbstoffen zu ermöglichen, die nicht über Aminofunktionen verfügen, wurden verschiedene Synthesewege zur Einführung von Aminogruppen an der Fullerenoberfläche untersucht. Diese reichen von der Umsetzung mit aminofunktionalisierten Diazomethanen bis zur Anbindung von Diaminoglykolen. Mit der Funktionalisierung mit Diaminoglykolen wird die Hoffnung verbunden, Fullerenderivate synthetisieren zu können, die eine deutlich verbesserte Löslichkeit in polaren Medien oder sogar Wasser zeigen und zusätzlich durch Farbstoffe funktionalisiert werden können. Über diese Synthesemethode ließe sich eine Verbindungsklasse synthetisieren, die für biologische und medizinische Anwendungen enormes Potential besitzt.


http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013000263
Nie, Yaru
Surface silanization of carbon nanofibers and nanotubes for altering the properties of epoxy composites. - Online-Ressource (PDF-Datei: VII, 124 Bl. , 3,41 MB)
Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2012

Diese Arbeit beschreibt die Oberflächenmodifizierung von Kohlenstoffnanofasern (CNFs) und mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren (MWCNTs) sowie die Eigenschaften von damit hergestellten Epoxid-Kompositen. Es wurden Korrelationen zwischen chemischen Oberflächenmodifizierungen und Kompositeigenschaften untersucht.Im ersten Teil wurden nach einer Oxidation zur Erzeugung von Carboxygruppen daran anknüpfend drei unterschiedliche Reaktionswege zur Silanisierung der oxidierten Oberflächen der nanoskaligen Kohlenstoffmaterialien untersucht:direkte Silanisierung mit 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan Reduktion der Carboxygruppen zu den alkoholischen Hydroxygruppen und Silanisierung mit 3-Aminopropyltrimethoxysilan Silanisierung mit 3-Isocyanatopropyltriethoxysilan und weitere Silanisierung mit 3-AminopropyltrimethoxysilanDie Oxidation sowie die Silanisierung der CNFs und MWCNTs wurden systematisch und detailliert anhand verschiedener analytisch-chemischer Methoden charakterisiert.Im zweiten Teil wurden CNFs oder MWCNTs in Epoxidharzen dispergiert und die physikalischen Eigenschaften der daraus hergestellten Nanokomposite beschrieben. So zeigten Epoxid-Komposite, die mit silanisierten CNFs versetzt wurden, verbesserte mechanische Eigenschaften. Auch die elektrische Leitfähigkeit der Epoxid-Komposite stieg mit zunehmendem Gehalt der Nanofüllstoffe, wobei die elektrische Leitfähigkeit von Epoxid-Kompositen mit silanisierten CNFs aufgrund der isolierenden Silanschicht niedriger war als die der Epoxid-Komposite mit unmodifizierten CNFs. Bei MWCNTs-Epoxid-Kompositen bewirkte die Silanisierung eine größere Änderung der elektrischen Leitfähigkeit im Vergleich zu den CNFs-Epoxid-Kompositen. Das Einbringen von CNFs in das Epoxidharz erhöhte die thermische Leitfähigkeit. Die Wärmeleitfähigkeit der Epoxid-Komposite konnte in Abhängigkeit von der Silanmenge auf den CNFs höher oder niedriger sein als die der Epoxid-Komposite mit unmodifizierten CNFs. Die MWCNTs in den Epoxid-Kompositen konnten durch Anlegen eines elektrischen Wechselstromfeldes parallel zu den Feldlinien ausgerichtet werden, was Messungen einer anisotropen elektrischen Leitfähigkeit an den Kompositen belegten.Die nasschemische Silanisierung der nanoskaligen Kohlenstoffmaterialien stellt eine vielseitige und einfache Methode dar, die Eigenschaften von Polymerkompositen gezielt zu modifizieren. Diese Änderungen der Materialeigenschaften wurden dann vor allem durch stärkere Wechselwirkungen an den Grenzflächen zwischen Füllstoffen und Polymer sowie durch eine bessere Verteilung der Füllstoffe in der Polymermatrix erreicht.


http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=20432
Fechner, Felix
Vergleich der Durchlässigkeitsfunktionen von Partikelfilterpapieren gemessen nach EN1822 und mit einem Scanning Mobilitiy Particle Sizer. - 49 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011

Ziel dieser Arbeit ist der Vergleich von Messkurven der Durchlässigkeit von Partikelfiltern aufgetragen über die Größe der anströmenden Partikel, die mit Hilfe verschiedener Messaufbauten gewonnen wurden. Um den qualitativen Verlauf dieser Kurven nachzuvollziehen, wurde eine einführende Betrachtung in die Theorie der Partikelgrößenverteilungen und die Filtertheorie erstellt. Diese basieren auf der Statistik und der Hydrodynamik. Statistische und stochastische Theorien beruhen zu einem großen Teil auf dem mathematischen Konzept der Maßtheorie, welches hier ebenfalls im Rahmen der später benötigten Definitionen und Sätze vorgestellt wird. Die zentrale Rolle der logarithmischen Normalverteilung für die Partikelgrößenverteilungen wird mit Hilfe des Zentralen Grenzwertsatzes der Stochastik nachgewiesen. Die Filtertheorie befasst sich zum einen mit dem Umströmungsverhalten von Filterfasern und nutzt die gewonnenen Erkenntnisse zur Beschreibung von Abscheidevorgängen. Insbesondere liefert sie die theoretische Begründung für den Verlauf der Messkurven. Ergänzend werden die theoretischen Grundlagen der in der praktischen Arbeit angewandten Messvorgänge erläutert. Diese stellen grundlegende Messprinzipien der Aerosolmessung dar und treten auch in vielen anderen Bereichen auf. Anknüpfend werden die Messaufbauten und Parameter der zwei verglichenen Messungen vorgestellt. Es wurde an den Filterpapieren MG230, AX4470 und AX6650 gemessen. Bei MG230 handelt es sich um ein relativ durchlässiges Papier, wohingegen AX4470 und AX6650 hohe Abscheideleistungen aufweisen. Da eine der beiden Messungen direkt die Durchlässigkeit misst, während die andere Partikelverteilungen vor und hinter dem Filter bestimmt, müssen, um eine sinnvolle Auswertung durchführen zu können, diese zunächst ineinander überführt werden. Hierzu wurde ein Wolfram-Mathematica File erstellt, der auch in Zukunft verwendet werden kann. Es wird ein experimentell ermitteltes funktionales Gesetz für die Partikelverteilung hinter dem Filter angegeben. Abschließend werden die Messwerte der beiden verschiedenen Methoden verglichen. Die Bestimmung der Maximalstelle der Durchlässigkeitsfunktion des Filters ist mit beiden Verfahren gut möglich. Die genauen Kurvenverläufe weichen allerdings oft stark voneinander ab.


Fuge, Robert
CNT Dispersionen - ihre Anwendung als druckbare leitfähige Tinten. - 56 S.
Ilmenau : Techn. Univ., Bachelor-Arbeit, 2011

Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Herstellung elektrisch leitfähiger Dispersionen, auf Basis von Carbon Nanotubes (Kohlenstonanoröhren). Für die Herstellung dieser Dispersionen wurden zwei unterschiedliche Basislösungsmittel verwendet (Wasser, Ethanol). In Abhängigkeit des jeweiligen Lösungsmittels wurden verschiedene Polymermatrizes verwendet, welche als Haftungs und Bindemittel fungieren sollen und in welche die Carbon Nanotubes erfolgreich eingebettet wurden. Die Dispersionen wurden mittels unterschiedlicher Geräte und Chemikalien erzeugt, hierbei stellte sich heraus das die Reihenfolge der Dispersionsschritte untereinander von Bedeutung ist. Die erzeugten Dispersionen wurden anschließend auf verschiedene Substrate aufgetragen und auf ihre elektrisch leitfähigen und sensitiven Eigenschaften getestet. Die sensitiven Untersuchungen wurden mittels Zyklischer Voltammetrie Versuche und elektrochemischen Impedanzspektren durchgeführt. Diese elektrisch leitfähigen Dispersionen sollen als Grundlage für druckbare elektrische Tinten dienen.