Preparation and applications of periodical gold nanoparticle arrays

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Herstellung und Anwendungen von periodischen Goldnanopartikel-Arrays (PPAs), die mit Hilfe von Nanosphären-Lithografie hergestellt wurden. In Abhängigkeit der verwendeten Nanosphären-Größe wurden dabei entweder kleine dreieckige Nanopartikel (NP) (bei Verwendung von Nanosphären mit einem Durchmesser von 330 nm) oder große dreieckige NPD sowie leicht gestreckte NP (bei Verwendung von Nanosphären mit einem Durchmesser von 1390 nm) hergestellt. Die Charakterisierung der PPAs erfolgte mit Hilfe von Rasterkraftmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie und optischer Spektroskopie. Die kleinen NP besitzen ein Achsverhältnis (AV) von 2,47 (Kantenlänge des NPs: (74+/-6) nm, Höhe: (30+/-4) nm. Die großen dreieckigen NP haben ein AV von 3 (Kantenlänge des NPs:(465+/-27) nm, Höhe: (1530+/-10) nm) und die leicht gestreckten NP (die aufgrund der Ausbildung von Doppelschichten ebenfalls auf der gleichen Probe erzeugt wurden) haben eine Länge von (364+/-16)nm, eine Breite von (150+/-20) nm und eine Höhe von (150+/-10)nm. Die optischen Eigenschaften dieser NP werden durch lokalisierte Oberflächenplasmon-Polariton Resonanzen (LPPRs) dominiert, d.h. von einem eingestrahlten elektromagnetischen Feld angeregte kollektive Schwingungen der Leitungsbandelektronen. In dieser Arbeit wurden drei signifikante Herausforderungen für Plasmonik-Anwendungen bearbeitet, welche die einzigartigen optischen Eigenschaften dieser NP ausnutzen. Erstens wurden Ergebnisse der selektiven und präzisen Größenmanipulation und damit einer Kontrolle der interpartikulären Abstände von den dreieckigen Goldnanopartikel mit Hilfe von ns-gepulstem Laserlicht präsentiert. Die verwendete Methode basiert hierbei auf der Größen- und Formabhängigkeit der LPPRs der NP. Zweitens wurde die sensorischen Fähigkeiten von Gold-NP ausgenutzt, um die Bildung von molekularen Drähten auf den PPAs durch schrittweise Zugabe von unterschiedlichen molekularen Spezies zu untersuchen. Hierbei wurde die Verschiebung der LSPPR in den optischen Spektren dazu ausgenutzt, die Bildung der Nanodrähte zu überwachen. Drittens wurden Experimente vorgestellt, die sich die lokale Feldverstärkung von NP zu nutze machen, um eine hochgeordnete Nanostrukturierung von Oberflächen mittels fs-gepulstem Laserlicht zu bewerkstelligen. Dabei zeigt sich, dass neben der verwendeten Fluenz die Polarisationsrichtung des eingestrahlten Laserlichts in Bezug zu der NP-Orientierung sowie die Größe der NP äußerst wichtige Parameter für die Nanostrukturierung darstellen. So konnten z.B. Nanolöcher erzeugt werden, die bei höheren Fluenzen zu Nanogräben und Nanokanälen zusammen wuchsen. Zusammengefasst lässt sich sagen, dass die in dieser Arbeit gewonnen Ergebnisse von enormer Wichtigkeit für weitere Anwendungen sind.

Adsorption kinetic investigations of phthalocyanine derivatives self assembled monolayers (SAMs) on gold: Temperature influence on the SAM formation process and quality

The ordered nano-structured surfaces, like self-assembled monolayers (SAMs) are of a great scientific interest, due to the low cost, simplicity, and versatility of this method. SAMs found numerous of applications in molecular electronics, biochemistry and optical devices. Phthalocyanine (Pc) complexes are of particular interest for the SAM preparation. These molecules exhibit fascinating physical properties and are chemically and thermally stable. Moreover their complex structure is advantageous for the fabrication of switchable surfaces. In this work the adsorption process of Pcs derivatives, namely, subphthalocyanines (SubPcB) and terbium (2TbPc) sandwich complexes on gold has been investigated. The influence of the molecular concentration, chain length of peripheral groups, and temperature on the film formation process has been examined using a number of techniques. The SAMs formation process has been followed in situ and in real time by means of second harmonic generation (SHG) and surface plasmon resonance (SPR) spectroscopy. To investigate the quality of the SAMs prepared at different temperatures atomic force microscopy (AFM) and X-Ray photoelectron spectroscopy (XPS)measurements were performed. Valuable information about SubPcB and 2TbPc adsorbtion process has been obtained in the frame of this work. The kinetic data, obtained with SHG and SPR, shows the best conformance with the first order Langmuir kinetic model. Comparing SHG and SPR results, it has been found, that the film formation occurs faster than the formation of chemical bonds. Such, the maximum amount of molecules on the surface is reached after 6 min for SubPcB and 30 min for 2TbPc. However, at this time the amount of formed chemicals bonds is only 10% and 40% for SubPcB and 2TbPc, respectively. The most intriguing result, among others, was obtained at T = 2 °C, where the formation of the less dense SAMs have been detected with SHG.However, analyzing XPS and AFM data, it has been revealed, that there is the same amount of molecules on the surface at both temperature T = 2 °C, and T = 21 °C, but the amount of formed chemicals bond is different. At T = 2 °C molecules form aggregates, therefore many of available anchor groups stay unattached.

Biological Routes to Gold Nanoplates

Much effort has been devoted to the synthesis of gold nanoparticles with different shapes, including the zero-dimensional nanospheres, one dimensional nanorods, and two-dimensional nanoplates. Compared to zero or one dimensional nanostructures, the synthesis of two-dimensional nanostructures in high yield has always been more involved, often requiring complex and time-consuming steps such as morphology transformation from the nanospheres, or the seeded growth process. Herein we report a high yield method for gold nanoplate synthesis using the extract of unicellular green alga Chlorella vulgaris, which can be carried out under ambient conditions. More than 90% of the total nanoparticle population is of the platelet morphology, surpassing the previously reported value of 45%. The control of the anisotropic growth of different planes; as well as the lateral size, has also been partially optimized.

The hunt for gold.

Pertenece a un amplio programa infantil de lectura que abarca distintos niveles de edad y, por tanto, de conocimientos. Se abordan las necesidades de lectura en los niños y la amplia variedad de habilidades que necesitan adquirir para su aprendizaje y, se destaca, también, la importancia de la narración en las historias. Los niños protagonistas se transladan en el tiempo, con la ayuda de su llave mágica, a la época de los buscadores de oro.

Hidden gold.

Diseñado para proporcionar un fácil apoyo para los alumnos que necesitan para ganar la confianza y la motivación en su lectura. La historia trata de un grupo de amigos que viven y asisten a la escuela en una zona llamada Wolf Hill. Además de las divertidas aventuras, la historia también se ocupa de cuestiones sobre la amistad, la escuela y la vida en un moderno entorno urbano. Diseñada en capítulos, para que parezca novela popular para niños mayores, y así aumentar la confianza y el interés de aquellos que pueden gustarles la lectura de historias destinadas a los niños más pequeños. Loz y sus amigos encuentran algunas monedas antiguas en un escondite secreto y quieren saber si tienen valor.

Hodder science gold. Pupil's book C.

Destinado a los alumnos, tiene como objetivo estimularlos y motivarlos mediante la vinculación de la ciencia a la vida real. Cada capítulo abarca una serie de características:una actividad de iniciación al comienzo de cada capítulo, que permite a los profesores evaluar el nivel de comprensión del tema por el alumno antes de seguir avanzando; preguntas para garantizar que los alumnos han comprendido el trabajo; palabras clave para ampliar el vocabulario y fomentar el uso exacto de los términos científicos; recuerdo para resumir las conceptos; lista de los sitios web pertinentes para ayudar a ilustrar los temas tratados y estimular la investigación individual.

New Hodder English gold 1.

Es el primero de una serie de tres volúmenes, uno por cada año de estudio, de la etapa clave tres (Key Stage 3). Escrito en colaboración con la Agencia de Destrezas Básicas (The Basic Skills Agency) asegura a los estudiantes de los niveles 2-4 una cobertura total del currículo nacional inglés. Las unidades están diseñadas para complementar los esquemas de trabajo del año escolar y promueven un acercamiento interactivo a la enseñanza. Los textos literarios y no literarios proporcionan la base para las tareas que se centran en el desarrollo de habilidades específicas incluida la expresión oral.

New Hodder English gold 2.

Es el segundo de una serie de tres volúmenes, uno por cada año de estudio, de la etapa clave tres (Key Stage 3). Escrito en colaboración con la Agencia de Destrezas Básicas (The Basic Skills Agency) asegura a los estudiantes de los niveles 2-4 una cobertura total del currículo nacional inglés. Las unidades están diseñadas para complementar los esquemas de trabajo del año escolar y promueven un acercamiento interactivo a la enseñanza. Los textos literarios y no literarios proporcionan la base para las tareas que se centran en el desarrollo de habilidades específicas incluida la expresión oral.

Hodder science gold. Pupil's book B.

Destinado a los alumnos, tiene como objetivo estimularlos y motivarlos mediante la vinculación de la ciencia a la vida real. Cada capítulo abarca una serie de características:una actividad de iniciación al comienzo de cada capítulo, que permite a los profesores evaluar el nivel de comprensión del tema por el alumno antes de seguir avanzando; preguntas para garantizar que los alumnos han comprendido el trabajo; palabras clave para ampliar el vocabulario y fomentar el uso exacto de los términos científicos; recuerdo para resumir las conceptos; lista de los sitios web pertinentes para ayudar a ilustrar los temas tratados y estimular la investigación individual.

Hodder science gold. Activity pack.

Este recurso, diseñado para ser utilizado junto con los libros del alumno, tiene por objeto apoyar a los profesores proporcionando actividades, en hojas fotocopiables, para los alumnos que necesiten mejorar sus conocimientos, mediante la vinculación de la ciencia con la vida real y motivar y estimular así su aprendizaje . Prevee actividades para que los estudiantes que necesiten mejorar sus conocimientos, alcancen el nivel adecuado. Tiene CD-ROM.