Supramolekulare Strukturen aus Halbleiternanokristallen und Metallkomplexliganden für die optische Sensorik in Mikrokompartimenten

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Im Rahmen dieses Teilprojekts sollen die chemischen und physikalischen Grundlagen zur Herstellung von Sensorkomponenten für Metallionen auf der Basis fluoreszierender Halbleiternanokristalle geschaffen werden. Dazu sollen die Nanokristalle innerhalb von Mikrokanälen immobilisiert und durch eine geeignete Oberflächenchemie mit funktionalen Liganden funktionalisiert werden, die ihrerseits Metallionen aus der Lösung komplexieren können. Da sich in Gegenwart der Metallionen die elektronischen Niveaus der Liganden verschieben, wird sich auch die Wahrscheinlichkeit eines Ladungstransfers auf die nanoskopischen Halbleiterteilchen ändern, was direkte Auswirkungen auf die Fluoreszenz der Nanokristalle hat. Durch die Beobachtung der Fluoreszenzintensität und -lebensdauer einzelner Nanokristalle soll die Ladungstransfereffizienz und -dynamik im Detail studiert werden. Es wird erwartet, dass die hohe Langzeitstabilität der Nanokristalle in Verbindung mit der größenabhängigen Farbänderung ein hohes Potential für die Anwendung als optischer Sensor in Mikrofluidiksystemen mit sich bringt. Deshalb soll im Rahmen dieses Projektes bestimmt werden, inwieweit die Fluoreszenzänderung verschiedenartiger Nanokristalle als spezifisches Merkmal für die Art und Konzentration der gelösten Ionen herangezogen werden kann.