@phdthesis{Buschmann2019,
  author    = {Buschmann, Rachel Abigail},
  title     = {Synthesis of annulated pi-systems based on a tribenzotriquinacene core},
  doi       = {10.25972/OPUS-19349},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-193491},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2019},
  abstract  = {The aim of this work was the selective functionalisation of tribenzotriquinacene (TBTQ) in order to extend the aromatic system and tune the electronic properties. The synthesised molecules could be starting materials for a model system of a defective graphene fragment. The "triple cyclisation pathway" by Hopf et al. was adapted and fluorinated tribenzotriquinacenes were synthesised for the first time. Phenanthrene groups were also introduced in other model systems and the crystal structures of phenanthrene functionalised TBTQs were compared with the parent molecules. In addition, the arrangement of TBTQ and centro methyl functionalised TBTQ was investigated on a Ag(111) surface for the first time using scanning transmission microscopy (STM). Different arrangements were observed, depending on the coverage of the surface. The insights gained about the interaction between TBTQs as well as their synthesis provide a foundation for further work and potential applications as components in organic electronic devices.},
  subject      = {Triquinacenderivate},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Toksabay2022,
  author    = {Toksabay, Sinem},
  title     = {Synthesis and on surface self assembly properties of pi extended tribenzotriquinacenes},
  doi       = {10.25972/OPUS-24573},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-245734},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Tribenzotriquinacene (TBTQ) is a polycyclic aromatic framework with a particularly rigid, C3v symmetrical, bowl-shaped core bearing three mutually fused indane wings. It has been discussed as a defect center for a nanographene by Kuck and colleagues. Therefore, extended TBTQ structures are promising models for saturated defect structures in graphene and graphene like molecules and could be used to investigate the role of defects for the electronic properties of graphene. With this motivation, three different pi-extended TBTQ derivatives have been synthesized in this work. Several different Scholl reaction conditions were tried to obtain fully annulated product of hexaphenyl substituted TBTQ. The desired benzannulated TBTQ derivative could not be obtained due to unfavourable electron density in the respective positions of the molecule and increased reactivity of the bay position of the precursor. As an another method for benzannulation is the on-surface synthesis of graphene flakes and can be carried out using electron beams e.g. in a tunneling microscope (STM). According to our previous research, the parent system TBTQ and centro-methyl TBTQ on silver and gold surfaces showed that the gas phase deposition of these molecules gives rise to the formation of highly ordered two-dimensional assemblies with unique structural features. This shows the feasibility for the formation of defective graphene networks starting from the parent structures. Therefore, the same deposition technique was used to deposit Me-TBTQ(OAc)3Ph6, and investigate the molecular self-assembly properties directly on the surface of Cu (111). In summary, the substrate temperature dependent self-assembly of Me-TBTQ(OAc)3Ph6 molecules on Cu(111), shows the following evolution of orientations. At room temperature, molecules form dimers, which construct a higher-coverage honeycomb lattice. Furthermore, one of the acetyl group located in the bay positions of the TBTQ core is cleaved and the remaining two induce the metal-molecule interaction. It was presumed that by increasing the temperature to 393 K, the remaining acetyl and methyl groups would beeliminated from the molecular structure.In addition, the smaller TBTQ-Ph6 molecules preferably lie flat on Cu(111) crystal and allowing the molecules to settle into a C3-symmetry and form a dense hexagonal structure.},
  subject      = {Triquinacenderivate},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Merz2022,
  author    = {Merz, Viktor},
  title     = {Funktionalisierung und Untersuchung von Nanodiamanten f{\"u}r biomedizinische und sensorische Anwendungen},
  doi       = {10.25972/OPUS-24588},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-245888},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Nanodiamant (ND) ist ein vielseitiges und vielversprechendes Material f{\"u}r Bio-Anwendungen. Trotz vieler Bem{\"u}hungen bleibt die Agglomeration von Nanodiamant und die unspezifische Adsorption von Proteinen an der ND-Oberfl{\"a}che bei Kontakt mit Biofl{\"u}ssigkeiten ein großes Hindernis f{\"u}r biomedizinische Anwendungen. Eine Auswahl verzweigter und linearer Molek{\"u}le mit {\"u}berlegener F{\"a}higkeit zur kolloidalen Stabilisierung von Nanopartikeln in Salz- und Zellmedienumgebung, f{\"u}r bis zu 30 Tage, wurde an die ND-Oberfl{\"a}che angebracht. Das Baukastensystem mit Azid als Außengruppen bietet eine große Vielfalt an Bindungen mit vielen Molek{\"u}len, wie z. B. Medikamenten, Farbstoffen oder Targeting-Molek{\"u}len. Das Anh{\"a}ngen von z. B. Zwitterionen an die Kette sch{\"u}tzt die ND-Oberfl{\"a}che vor der Bildung einer Proteinkorona, wenn die Partikel mit proteinhaltigen Biofl{\"u}ssigkeiten in Kontakt kommen. Die Ergebnisse der thermogravimetrischen Analyse der Beladung der ND-Oberfl{\"a}che zeigen eine signifikante Verhinderung der Proteinadsorption von bis zu 98 \% im Vergleich zu NDs ohne zwitterionische Kopfgruppen und eine lange kolloidale Stabilit{\"a}t, wenn Tetraethylenglykol (TEG) an die Oberfl{\"a}che gebunden wird. Die Vielseitigkeit des modularen Systems, um nicht nur zwitterionische Ketten, sondern auch klickbare funktionelle Molek{\"u}le an fluoreszierende Nanodiamanten (fNDs) zu binden, zeigt das Potenzial des Systems am Nanodiamanten. Unter Verwendung von Defektstrukturen, wie Stickstoff-Vakanz-Zentren (NV), k{\"o}nnen Diamantpartikel aufgrund ihres weitgehend ungiftigen Verhaltens als fluoreszierende Nanodiamanten (fNDs) f{\"u}r photostabile Markierung, Bioimaging und nanoskalige Sensorik in lebenden Zellen und Organismen verwendet werden. Um die fND-Oberfl{\"a}che zu funktionalisieren, wurde eine neuartige Mahltechnik mit Diazoniumsalzen etabliert, um ein Pfropfen auf wenig reaktive HPHT-fNDs durchzuf{\"u}hren, was zu einer hohen Oberfl{\"a}chenbeladung und einem hohen negativen Zetapotenzial f{\"u}hrt. Die Kombination der Vorteile von TEG und zwitterionhaltigen Gruppen mit der F{\"a}higkeit zum Targeting von Antik{\"o}rpern auf fND best{\"a}tigt zum ersten Mal die verbesserte kolloidale Stabilit{\"a}t in Experimenten mit lebenden Zellen. Dar{\"u}ber hinaus deuten die Ergebnisse auf eine verbesserte Corona-Abstoßung im Vergleich zu fND ohne zwitterionhaltige Kopfgruppen hin. Infolgedessen wurden die Zirkulationszeiten von 4 (fND ohne Zwitterionenkette, aber mit Antik{\"o}rper) auf 17 (mit Antik{\"o}rper und Zwitterionenketten) Stunden vergr{\"o}ßert. In nicht-biomedizinischen Anwendungen kann das modulare System als Sonde f{\"u}r Schwermetalle durch die Anbindung von Farbstoffen verwendet werden. Die Detektion von Metallen in verschiedenen Umgebungen mit hoher Selektivit{\"a}t und Spezifit{\"a}t ist eine der Voraussetzungen f{\"u}r den Kampf gegen die Umweltverschmutzung mit diesen Elementen. Pyrene sind gut geeignet und weit bekannt f{\"u}r die Fluoreszenzsensorik in verschiedenen Medien. Das angewandte Sensorprinzip beruht typischerweise auf der Bildung von intra- und intermolekularen Excimeren, was jedoch den Empfindlichkeitsbereich aufgrund der Maskierung von z.B. Quenching-Effekten durch die Excimer-Emission einschr{\"a}nkt. Diese Studie zeigt einen hochselektiven, strukturstabilen chemischen Sensor, der auf der monomeren Fluoreszenz von Pyrenanteilen mit Triazolgruppen basiert. Dieser Sensor kann Cu2+, Pb2+ und Hg2+ in organischen L{\"o}sungsmitteln {\"u}ber einen weiten Konzentrationsbereich quantitativ nachweisen, auch in Gegenwart von ubiquit{\"a}ren Ionen wie Na+, K+, Ca2+ und Mg2+. Die stark emittierende Fluoreszenz des Sensors mit einer langen Lebensdauer von 165 ns wird durch eine 1:1-Komplexbildung bei Zugabe von Metallionen in Acetonitril gel{\"o}scht. Bei Zugabe eines zehnfachen {\"U}berschusses des Metallions zum Sensor bilden sich Agglomerate mit einem Durchmesser von etwa 3 nm. Aufgrund der komplexen Wechselwirkungen im System werden konventionelle lineare Korrelationen nicht f{\"u}r alle Konzentrationen beobachtet. Daher wird ein kritischer Vergleich zwischen der konventionellen Job-Plot-Interpretation, der Methode von Benesi-Hildebrand und einem nicht-linearen Fit vorgestellt. Das vorgestellte System erm{\"o}glicht die spezifische und robuste Erfassung von medizinisch und {\"o}kologisch relevanten Ionen im gesundheitsrelevanten nM-Bereich und k{\"o}nnte z. B. zur {\"U}berwachung der entsprechenden Ionen in Abfallstr{\"o}men eingesetzt werden. Doch h{\"a}ufig landen diese Abfallstr{\"o}me in empfindlichen Aquakulturen, wo eine solche Sensortechnik nur funktioniert, wenn die Sonde wasserl{\"o}slich ist, um die Ausbreitung und Bildung von Umweltsch{\"a}den durch Schwermetalle zu {\"u}berwachen. Viele Chemosensoren arbeiten nur in bestimmten L{\"o}sungsmitteln und unter hochreinen Bedingungen quantitativ. In dieser Arbeit wird eine Methode zur Stabilisierung von wasserunl{\"o}slichen Chemosensoren auf Nanodiamanten in salzhaltigem Wasser unter Beibehaltung der Sensoreffektivit{\"a}t und -spezifit{\"a}t sowie der kolloidalen Stabilit{\"a}t vorgestellt. Zus{\"a}tzlich wird die Sensorf{\"a}higkeit in organischen L{\"o}sungsmitteln beibehalten. Diese Studie gibt Einblick in die Absorptionsf{\"a}higkeit von Pyren-Derivaten an der Nanodiamant-Oberfl{\"a}che und einen Weg, diese reversibel zu desorbieren. Außerdem beweist das System, dass in Anwesenheit von 95 \% Sauerstoffatmosph{\"a}re bei der Fluoreszenzmessung die Ergebnisse nicht von denen in Argonatmosph{\"a}re abweichen. Dar{\"u}ber hinaus st{\"o}rt das Vorhandensein g{\"a}ngiger Ionen im Wasser die kolloidale Stabilit{\"a}t der NDs nicht und hat auch keinen Einfluss auf die Sensorfunktionalit{\"a}t und ist somit ein vielversprechender Kandidat f{\"u}r Messungen ohne aufw{\"a}ndige Pr{\"a}parationsschritte.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Bauer2023,
  author    = {Bauer, Christian},
  title     = {Towards ecological and efficient electrochemical energy storage in supercapacitors and sodium ion batteries using onion-like carbon},
  doi       = {10.25972/OPUS-31795},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-317956},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {In this thesis, the usage of onion-like carbon (OLC) for energy storage applications was researched regarding sustainability, performance and processability. This work targets to increase the scientific understanding regarding the role of OLC in electrodes and to facilitate a large-scale production, which is the foundation for commercial application. Research was devoted to increase the knowledge in the particular field, to yield synergistic approaches and a shared value regarding sustainability and performance.},
  subject      = {Elektrochemie},
  language  = {en}
}