Polymer controlled mineralization of zinc phosphate hydrates and applications in corrosion protection, catalysis and biomedicine

ZUSAMMENFASSUNG Die Tauglichkeit von Hybridmaterialien auf der Basis von Zinkphosphathydrat-Zementen zum Einsatz als korrosionshemmende anorganische Pigmente oder zur prothetischen und konservierenden Knochen- und Zahntherapie wird weltweit empirisch seit den neunziger Jahren intensiv erforscht. In der vorliegenden Arbeit wurden zuerst Referenzproben, d.h. alpha-und beta-Hopeite (Abk. a-,b-ZPT) dank eines hydrothermalen Kristallisationsverfahrens in wässerigem Milieu bei 20°C und 90°C hergestellt. Die Kristallstruktur beider Polymorphe des Zinkphosphattetrahydrats Zn3(PO4)2  4 H2O wurde komplett bestimmt. Einkristall-strukturanalyse zeigt, daß der Hauptunterschied zwischen der alpha-und beta-Form des Zinkphosphattetrahydrats in zwei verschiedenen Anordnungen der Wasserstoffbrücken liegt. Die entsprechenden drei- und zweidimensionalen Anordnungen der Wasserstoffbrücken der a-und b-ZPT induzieren jeweils unterschiedliches thermisches Verhalten beim Aufwärmen. Während die alpha-Form ihr Kristallwasser in zwei definierten Stufen verliert, erzeugt die beta-Form instabile Dehydratationsprodukt. Dieses entspricht zwei unabhängigen, aber nebeneinander ablaufenden Dehydratationsmechanismen: (i) bei niedrigen Heizraten einen zweidimensionalen Johnson-Mehl-Avrami (JMA) Mechanismus auf der (011) Ebene, der einerseits bevorzugt an Kristallkanten stattfindet und anderseits von existierenden Kristalldefekten auf Oberflächen gesteuert wird; (ii) bei hohen Heizraten einem zweidimensionalen Diffusionsmechanismus (D2), der zuerst auf der (101) Ebene und dann auf der (110) Ebene erfolgt. Durch die Betrachtung der ZPT Dehydratation als irreversibele heterogene Festkörperstufenreaktion wurde dank eines „ähnlichen Endprodukt“-Protokolls das Dehydratationsphasendiagramm aufgestellt. Es beschreibt die möglichen Zusammenhänge zwischen den verschiedenen Hydratationszuständen und weist auf die Existenz eines Übergangszustandes um 170°C (d.h. Reaktion b-ZPT  a-ZPT) hin. Daneben wurde auch ein gezieltes chemisches Ätzverfahren mit verdünnten H3PO4- und NH3 Lösungen angewendet, um die ersten Stufe des Herauslösens von Zinkphosphat genau zu untersuchen. Allerdings zeigen alpha- und beta-Hopeite charakteristische hexagonale und kubische Ätzgruben, die sich unter kristallographischer Kontrolle verbreitern. Eine zuverlässige Beschreibung der Oberfächenchemie und Topologie konnte nur durch AFM und FFM Experimente erfolgen. Gleichzeitig konnte in dieser Weise die Oberflächendefektdichte und-verteilung und die Volumenauflösungsrate von a-ZPT und b-ZPT bestimmt werden. Auf einem zweiten Weg wurde eine innovative Strategie zur Herstellung von basischen Zinkphosphatpigmenten erster und zweiter Generation (d.h. NaZnPO4  1H2O und Na2ZnPO4(OH)  2H2O) mit dem Einsatz von einerseits oberflächenmodifizierten Polystyrolatices (z.B. produziert durch ein Miniemulsionspolymerisationsverfahren) und anderseits von Dendrimeren auf der Basis von Polyamidoamid (PAMAM) beschritten. Die erhaltene Zeolithstruktur (ZPO) hat in Abhängigkeit von steigendem Natrium und Wassergehalt unterschiedliche kontrollierte Morphologie: hexagonal, würfelförmig, herzförmig, sechsarmige Sterne, lanzettenförmige Dendrite, usw. Zur quantitativen Evaluierung des Polymereinbaus in der Kristallstruktur wurden carboxylierte fluoreszenzmarkierte Latices eingesetzt. Es zeigt sich, daß Polymeradditive nicht nur das Wachstum bis zu 8 µm.min-1 reduzierten. Trotzdem scheint es auch als starker Nukleationsbeschleuniger zu wirken. Dank der Koordinationschemie (d.h. Bildung eines sechszentrigen Komplexes L-COO-Zn-PO4*H2O mit Ligandenaustausch) konnten zwei einfache Mechanismen zur Wirkung von Latexpartikeln bei der ZPO Kristallisation aufgezeigt werden: (i) ein Intrakorona- und (ii) ein Extrakorona-Keimbildungsmechanismus. Weiterhin wurde die Effizienz eines Kurzzeit- und Langzeitkorrosionschutzes durch maßgeschneiderte ZPO/ZPT Pigmente und kontrollierte Freisetzung von Phosphationen in zwei Näherungen des Auslösungsgleichgewichts abgeschätzt: (i) durch eine Auswaschungs-methode (thermodynamischer Prozess) und (ii) durch eine pH-Impulsmethode (kinetischer Prozess. Besonders deutlich wird der Ausflösungs-Fällungsmechanismus (d.h. der Metamorphismus). Die wesentliche Rolle den Natriumionen bei der Korrosionshemmung wird durch ein passendes zusammensetzungsabhängiges Auflösungsmodell (ZAAM) beschrieben, das mit dem Befund des Salzsprühteste und der Feuchtigkeitskammertests konsistent ist. Schließlich zeigt diese Arbeit das herausragende Potential funktionalisierter Latices (Polymer) bei der kontrollierten Mineralisation zur Herstellung maßgeschneiderter Zinkphosphat Materialien. Solche Hybridmaterialien werden dringend in der Entwicklung umweltfreundlicher Korrosionsschutzpigmente sowie in der Dentalmedizin benötigt.

An Input-Process-Output Approach to Interorganizational Teams: The Influence of Work Group Diversity, Trust and Shared Leadership on Communication Network and Team Outputs.

The market’s challenges bring firms to collaborate with other organizations in order to create Joint Ventures, Alliances and Consortia that are defined as “Interorganizational Networks” (IONs) (Provan, Fish and Sydow; 2007). Some of these IONs are managed through a shared partecipant governance (Provan and Kenis, 2008): a team composed by entrepreneurs and/or directors of each firm of an ION. The research is focused on these kind of management teams and it is based on an input-process-output model: some input variables (work group’s diversity, intra-team's friendship network density) have a direct influence on the process (team identification, shared leadership, interorganizational trust, team trust and intra-team's communication network density), which influence some team outputs, individual innovation behaviors and team effectiveness (team performance, work group satisfaction and ION affective commitment). Data was collected on a sample of 101 entrepreneurs grouped in 28 ION’s government teams and the research hypotheses are tested trough the path analysis and the multilevel models. As expected trust in team and shared leadership are positively and directly related to team effectiveness while team identification and interorganizational trust are indirectly related to the team outputs. The friendship network density among the team’s members has got positive effects on the trust in team and on the communication network density, and also, through the communication network density it improves the level of the teammates ION affective commitment. The shared leadership and its effects on the team effectiveness are fostered from higher level of team identification and weakened from higher level of work group diversity, specifically gender diversity. Finally, the communication network density and shared leadership at the individual level are related to the frequency of individual innovative behaviors. The dissertation’s results give a wider and more precise indication about the management of interfirm network through “shared” form of governance.

The role of proactive coping strategies and perceived health status for Social well-being and life-project in old age.

The latter part of the 20th century was a period characterized by a fundamental demographic transition of western society. This substantial and structural demographic change proposes several challenges to contemporary society and fosters the emergence of new issues and challenges. Among these, none is more crucial than the comprehension of the mechanisms and the processes that lead people to positive aging. Rowe and Kahn’s model of successful aging highlights the interplay between social engagement with life, health, and functioning for a positive aging experience. Other systemic models of successful aging (Kahana et al., 1996; 2003; Stevernik et al., 2006) emphasize the role of internal and external resources for attaining positive aging. Among these, the proactive coping strategies are indicated as important active strategies for avoiding the depletion of resources, counterbalancing the declines and maintaining social and civic involvement. The study has analyzed the role of proactive coping strategies for two facets of positive aging, the experience of a high social well-being and the presence of personal projects in fundamental life domains. As expected, the proactive coping strategies, referred to as the active management of the environment, the accumulation of resources and the actualization of human potentials are confirmed as positive predictors of high level of social well-being and of many personal projects focused on family, culture, leisure time, civic and social participation. Perceived health status give a significant contribution only to the possession of many personal projects. Gender and level of school education give also a significant contribution to these two dimensions of positive aging, highlighting how positive aging is rooted not only in the possession of personal resources, but also in historical models of education and in positive longitudinal chains related to early development.

Reduced Cerebral Blood Flow Within the Default-Mode Network and Within Total Gray Matter in Major Depression

The default-mode network (DMN) was shown to have aberrant blood oxygenation-level-dependent (BOLD) activity in major depressive disorder (MDD). While BOLD is a relative measure of neural activity, cerebral blood flow (CBF) is an absolute measure. Resting-state CBF alterations have been reported in MDD. However, the association of baseline CBF and CBF fluctuations is unclear in MDD. Therefore, the aim was to investigate the CBF within the DMN in MDD, applying a strictly data-driven approach. In 22 MDD patients and 22 matched healthy controls, CBF was acquired using arterial spin labeling (ASL) at rest. A concatenated independent component analysis was performed to identify the DMN within the ASL data. The perfusion of the DMN and its nodes was quantified and compared between groups. The DMN was identified in both groups with high spatial similarity. Absolute CBF values within the DMN were reduced in MDD patients (p<0.001). However, after controlling for whole-brain gray matter CBF and age, the group difference vanished. In patients, depression severity was correlated with reduced perfusion in the DMN in the posterior cingulate cortex and the right inferior parietal lobe. Hypoperfusion within the DMN in MDD is not specific to the DMN. Still, depression severity was linked to DMN node perfusion, supporting a role of the DMN in depression pathobiology. The finding has implications for the interpretation of BOLD functional magnetic resonance imaging data in MDD.

Depressive symptoms from kindergarten to early school age: longitudinal associations with social skills deficits and peer victimization

BACKGROUND: Depressive symptoms in children are associated with social skills deficits and problems with peers. We propose a model which suggests different mechanisms for the impact of deficits in self-oriented social skills (assertiveness and social participation) and other-oriented social skills (pro-social, cooperative and non-aggressive behaviors) on children's depressive symptoms. We hypothesized that deficits in self-oriented social skills have a direct impact on children's depressive symptoms because these children have non-rewarding interactions with peers, whereas the impact of deficits in other-oriented social skills on depressive symptoms is mediated through negative reactions from peers such as peer victimization. METHOD: 378 kindergarten children (163 girls) participated at two assessments (Age at T1: M = 5.8, T2: M = 7.4). Teachers completed questionnaires on children's social skills at T1. Teacher reports on peer victimization and depressive symptoms were assessed at both assessment points. RESULTS: Our study partially confirmed the suggested conceptual model. Deficits in self-oriented social skills significantly predicted depressive symptoms, whereas deficits in other-oriented social skills were more strongly associated with peer victimization. Longitudinal associations between other-oriented social skills and depressive symptoms were mediated through peer victimization. CONCLUSION: The study emphasizes the role of deficits in self-oriented social skills and peer victimization for the development of internalizing disorders.