RUB » Bibliotheksportal

Julian Rechmann

• Self-assembly of organic molecules is an efficient and economical bottom-up technique to synthesise ultra-thin organic monolayers of high purity with well defined structures. In the present study, this technique was exploited to synthesise phenothiazine based self-assembled monolayers (SAMs) on polycrystalline gold and oxide-covered copper to systematically alter the interfacial electronic structure of the system. Performing electrochemical measurements in aqueous electrolytes, a correlation matrix was obtained, showing the effect of the alignment of the frontier orbitals and the work function on the electron transfer characteristics of the metal/semiconductor. Furthermore, while the solvent was identified playing a key role in the synthesis of SAMs on oxide-covered copper, unexpected electrochemical behaviour of polycrystalline gold in aqueous electrolytes was observed, showing gold dissolution in sulfuric acid as well as formation of a protective layer in sodium hydroxide.
• Die Synthese von selbst-anordnenden Monoschichten (SAMs) organischer Moleküle hat sich sowohl als ökonomische, als auch effiziente Technik zur Oberflächenmodifizierung von Metallen und deren Oxiden etabliert. Gegenstand der vorliegenden Dissertation ist die Oberflächenfunktionalisierung von Gold und Oxid-bedecktem Kupfer mit Phenothiazin-Derivaten. Dies erlaubt die Manipulation der elektronischen Struktur an der Grenzfläche. Mit Hilfe elektrochemischer Messungen konnte der Einfluss der energetischen Lage der Grenzorbitale, des "highest occupied molecular orbital" (HOMO) und des "lowest unoccupied molecular orbital" (LUMO), und der Austrittsarbeit, auf die elektrochemischen Eigenschaften des Materials bestimmt werden. In Zuge dessen wurde das Lösemittel als Schlüsselfaktor in der Oberflächenmodifizierung von Oxid-bedecktem Kupfer bestimmt. Weiterhin konnte Goldauflösung in Schwefelsäure, als auch die Bildung einer Schutzschicht in Natriumhydroxid nachgewiesen werden.