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FU Berlin
Digitale Dissertation

Kuno Stopper :
Laser-induzierte Primärreaktionen an TiO2-Halbleiterkolloiden. Untersuchungen mit zeitaufgelöster photoakustischer Kalorimetrie
Laser-induced primary reactions on colloidal TiO2: A study by time-resolved photoacoustic calorimetry

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|Zusammenfassung| |Inhaltsverzeichnis| |Ergänzende Angaben|

Zusammenfassung

Titandioxidkolloide eignen sich als Katalysatoren für licht-induzierte Redoxreaktionen und werden z.B. zur Abwasserreinigung eingesetzt. Mit laser-induzierter opto-akustischer Kalorimetrie (LIOAC) können Informationen über die Kinetik und die Energetik von Wärmeprozessen erhalten werden. Die Wärmeprozesse, die an Titandioxidkolloiden in wäßriger Lösung nach der Lichtabsorption ablaufen, wurden in der vorliegenden Arbeit erstmals mit LIOAC untersucht. Resümierend kann gesagt werden, daß die zeitaufgelöste photoakustische Kalorimetrie geeignet ist, um Primärreaktionen an TiO2-Kolloiden zu studieren. Die LIOAC-Ergebnisse resultieren nicht aus Folgereaktionen. Mit dieser Methode können also anders als mit chemischen Analysen oder Paramagnetischer Elektronenresonanz tatsächlich Primärprozesse untersucht werden. Außerdem kann mit LIOAC die Kinetik und Energetik von Dunkelreaktionen verfolgt werden. Es können also transiente Spezies detektiert (gehört) werden, die im zugänglichen Spektralbereich kein Licht absorbieren und somit mit zeitaufgelöster Absorptions- oder Reflektionsspektroskopie nicht beobachtbar sind. Ausführliche Zusammenfassung

Inhaltsverzeichnis

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Titel, Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung1
2 Halbleiterkolloide5
o 2.1 Bändermodell 5
o 2.2 Titandioxid 7
o 2.3 Quanteneffekte 15
3 Photoakustische Kalorimetrie17
o 3.1 Signalentstehung 18
o 3.2 Signalaufzeichnung 22
o 3.3 Signalverarbeitung23
o 3.4 Interpretation der Analyseergebnisse 25
o 3.5 Wärmeentwicklung an Halbleiterkolloiden 26
o 3.6 Fazit 27
4 Experimentelle Realisierung29
o 4.1 Versuchsaufbau 29
o 4.2 Vorgehensweise 31
o 4.3 Sound Analysis 3000TM 32
5 Kontrollexperimente47
o 5.1 Zeitauflösung der Apparatur 47
o 5.2 Schallgeschwindigkeit 48
o 5.3 Wellenlängenkalibrierung 48
o 5.4 Fluenzabhängigkeit 52
o 5.5 Variation der thermoelastischen Eigenschaften 54
o 5.6 Fazit 55
6 Ergebnisse und Diskussion57
o 6.1 Anpassung der photoakustischen Transienten 57
o 6.2 Benzophenon 59
o 6.3 Thermoelastische Eigenschaften des Lösungsmittels 64
o 6.4 Titandioxidkolloide 69
Zusammenfassung, Abstract 135
Literaturverzeichnis 141
Anhang 151
o A.1 Das zeitabhängige photoakustische Signal 151
o A.2 Wärmetransport in TiO2-Kolloiden 156
o A.3 Reaktionen zwischen Teilchen 156
o A.4 Querschnitt der Photoakustischen Zelle 158
o A.5 Schaltpläne 159
o A.6 Verwendete Symbole 161

Ergänzende Angaben:

Online-Adresse: http://www.diss.fu-berlin.de/1999/16/index.html
Sprache: Deutsch
Keywords: laser-induced reactions, colloidal semiconductors, time-resolved photoacoustic sprectroscopy
DNB-Sachgruppe: 30 Chemie
Datum der Disputation: 18-Feb-1999
Entstanden am: Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie, Freie Universität Berlin
Erster Gutachter: Prof. Dr. Jürgen Dohrmann
Zweiter Gutachter: Prof. Dr. Helmut Tributsch
Kontakt (Verfasser): stopper@chemie.fu-berlin.de
Kontakt (Betreuer): dohrmann@chemie.fu-berlin.de
Abgabedatum:04-Mar-1999
Freigabedatum:10-Mar-1999

 

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