Rasterelektrochemische Untersuchungen (SECM) zum lateralen und vertikalen Elektronentransfer an Nanostrukturen funktionalisierter redoxaktiver Monoschichten sowie zu daran gekoppelten Elektrochemilumineszenzreaktionen

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Es soll der Ladungstransfer an nanostrukturierten, redoxartigen selbstorganisierten Monoschichten (SAM) untersucht und lokal induziert werden. Die Redoxzentren gehen laterale Selbstaustauschreaktionen innerhalb der Schicht ein wie auch heterogene Transferreaktionen mit der unterliegenden Elektrodenoberfläche. Die Geschwindigkeiten werden von der redoxaktiven funktionellen Gruppe, dem Spacer und der Elektrolytzusammensetzung bestimmt. Interessant sind insbesondere solche, auch physiologisch relevanten Redoxsysteme, bei denen die Elektronentransferreaktionen mit Protonentransferreaktionen gekoppelt sind. Zum Studium der in der Regel sehr hohen Dynamik soll ein grundsätzlich neuartiges Verfahren entwickelt werden, das die diffizile Meßaufgabe der Auflösung sehr schneller Reaktionen in stationäre eindimensionale räumliche Messungen unter Ausnutzung des hohen lateralen Auflösungsvermögens überführt, das das rasterelektrochemische Mikroskop (SECM) nach den jüngsten Verbesserungen gewährt. Die vorzunehmenden Variationen des pH-Wertes können während der Messung durch die Verwendung von nanometergroßen Ring-Scheiben-Elektroden elektrochemisch erfolgen. Einen Schwerpunkt bilden Untersuchungen von Redoxrekationen an Nanostrukturen, die zu Elektrochemilumineszenz (ECL) führen. Diese Arbeiten bieten die Perspektive, geringste Mengen, gegebenenfalls sogar einzelne Moleküle, über die ECL-Messungen nachzuweisen ("Single Molecule Detection").