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2022-04-07Kumulative Dissertation DOI: 10.18452/24312
Determination of the actual morphology of core-shell nanoparticles by advanced X-ray analytical techniques: A necessity for targeted and safe nanotechnology
dc.contributor.authorMüller, Anja
dc.date.accessioned2022-04-07T13:00:42Z
dc.date.available2022-04-07T13:00:42Z
dc.date.issued2022-04-07none
dc.identifier.urihttp://edoc.hu-berlin.de/18452/25111
dc.description.abstractObwohl wir sie oft nicht bewusst wahrnehmen, sind Nanopartikel heutzutage in den meisten Bereichen unseres Alltags präsent, unter anderem in Lebensmitteln und ihren Verpackungen, Medizin, Medikamenten, Kosmetik, Pigmenten und in elektronischen Geräten wie Computermonitoren. Ein Großteil dieser Partikel weist, beabsichtigt oder unbeabsichtigt, eine Kern-Schale Morphologie auf. Einfachheitshalber wird diese Morphologie eines Kern-Schale-Nanopartikels (CSNP) oft als ideal angenommen, d.h. als ein sphärischer Kern, der komplett von einer Schale homogener Dicke bedeckt ist, mit einer scharfen Grenzfläche zwischen Kern- und Schalenmaterial. Außerdem wird vielfach auch davon ausgegangen, alle Partikel der Probe hätten gleiche Schalendicken. Tatsächlich weichen die meisten realen CSNPs in verschiedenster Weise von diesem Idealmodell ab, mit oft drastischen Auswirkungen darauf, wie gut sie ihre Aufgabe in einer bestimmten Anwendung erfüllen. Das Thema dieser kumulativen Doktorarbeit ist die exakte Charakterisierung der wirklichen Morphologie von CSNPs mit modernen Röntgen-basierten Methoden, konkret Röntgen-Photoelektronen-Spektroskopie (XPS) und Raster-Transmissions-Röntgen-Mikroskopie (STXM). Der Fokus liegt insbesondere auf CSNPs, die von einer idealen Kern-Schale-Morphologie abweichen. Aufgrund der enormen Vielfalt an CSNPs, die sich in Material, Zusammensetzung und Form unterscheiden, kann eine Messmethode nicht völlig unverändert von einer Probe auf eine andere übertragen werden. Nichtsdestotrotz, da die als Teil dieser Doktorarbeit präsentierten Artikel eine deutlich ausführlichere Beschreibung der Experimente enthalten als vergleichbare Publikationen, stellen sie eine wichtige Anleitung für andere Wissenschaftler dafür dar, wie aussagekräftige Informationen über CSNPs durch Oberflächenanalytik erhalten werden können.ger
dc.description.abstractEven though we often do not knowingly recognize them, nanoparticles are present these days in most areas of our daily life, including food and its packaging, medicine, pharmaceuticals, cosmetics, pigments as well as electronic products, such as computer screens. The majority of these particles exhibits a core-shell morphology either intendedly or unintendedly. For the purpose of practicability, this core-shell nanoparticle (CSNP) morphology is often assumed to be ideal, namely a spherical core fully encapsulated by a shell of homogeneous thickness with a sharp interface between core and shell material. It is furthermore widely presumed that all nanoparticles in the sample possess the same shell thickness. As a matter of fact, most real CSNPs deviate in several ways from this ideal model with quite often severe impact on how efficiently they perform in a specific application. The topic of this cumulative PhD thesis is the accurate characterization of the actual morphology of CSNPs by advanced X-ray analytical techniques, namely X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and scanning transmission X-ray microscopy (STXM). A special focus is on CSNPs which deviate from an ideal core-shell morphology. Due to the vast diversity of nanoparticles differing in material, composition and shape, a measurement procedure cannot unalteredly be transferred from one sample to another. Nevertheless, because the articles in this thesis present a greater depth of reporting on the experiments than comparable publications, they constitute an important guidance for other scientists on how to obtain meaningful information about CSNPs from surface analysis.eng
dc.language.isoengnone
dc.publisherHumboldt-Universität zu Berlin
dc.relation.haspart10.1002/sia.6937
dc.relation.haspart10.1002/sia.6865
dc.relation.haspart10.1021/acs.jpcc.9b09258
dc.relation.haspart10.1002/sia.6464
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.subjectKern-Schale-Nanopartikelger
dc.subjectRöntgen-Photoelektronen-Spektroskopieger
dc.subjectRaster-Transmissions-Röntgen-Mikroskopieger
dc.subjectSynchrotronstrahlungger
dc.subjectCore-shell nanoparticleseng
dc.subjectX-ray photoelectron spectroscopyeng
dc.subjectScanning transmission X-ray microscopyeng
dc.subjectSynchrotron radiationeng
dc.subject.ddc540 Chemie und zugeordnete Wissenschaftennone
dc.titleDetermination of the actual morphology of core-shell nanoparticles by advanced X-ray analytical techniques: A necessity for targeted and safe nanotechnologynone
dc.typedoctoralThesis
dc.identifier.urnurn:nbn:de:kobv:11-110-18452/25111-4
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.18452/24312
dc.date.accepted2022-02-07
dc.contributor.refereeKemnitz, Erhard
dc.contributor.refereeUnger, Wolfgang E. S.
dc.contributor.refereeKneipp, Janina
dc.subject.rvkVE 9857
dc.subject.rvkUP 9330
dc.subject.rvkVG 8977
local.edoc.pages257none
local.edoc.type-nameKumulative Dissertation
bua.departmentMathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultätnone

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