CoPt3 Nanoparticles : Ligand Exchange and Film Preparation

Abstract

Controlling the distance between the particles and producing ligand free particles is for instance, very important for the catalytic, magnetic or electric properties of the particle assemblies. This thesis focuses on the investigation of ligand exchange reactions applied to CoPt3 nanoparticles after their synthesis in order to control particle-particle distance. In addition different techniques for film preparation were investigated in order to prepare high covered substrate with well-ordered packed CoPt3 nanoparticles. A new procedure was developed to exchange the ligands which were present on the CoPt3 particle surface after syntheses with new ligands. As new ligands, different carboxylic acids, amines and thiols were used. The investigations have shown that the applied ligand exchange procedure was successful in all cases. Three different techniques were used for the formation of CoPt3 nanoparticles films: spin coating, dip coating and Langmuir-Blodgett technique.

Für die Untersuchung von katalytischen, magnetischen und elektrischen Eigenschaften an Partikelanordnung ist es bedeutend den Partikelabstand zu kontrollieren und die Liganden entfernen zu können. Diese Arbeit konzentriert sich sowohl auf die Untersuchung von Ligandenaustausch- reaktionen an CoPt3 Nanopartikeln um den Partikelabstand variieren zu können als auch auf die Bildung von CoPt3 Nanopartikel-Filmen. Hierbei kamen verschiedene Techniken zum Einsatz. Für den Ligandenaustausch wurde eine neue Methode entwickelt, um die durch die Synthese bedingten Liganden durch andere Liganden zu ersetzen. Als neue Liganden wurden Carbonsäuren, Amine und Thiole eingesetzt. Untersuchungen zur Selbstorganisation zeigten, dass die Partikel sich auch nach dem Ligandenaustausch regelmäßig in 2-D und 3-D Strukturen anordneten. Zur Herstellung von Filmen bestehend aus CoPt3 Nanopartikeln wurden drei verschiedene Techniken angewendet: Spin coating, Dip coating und das Langmuir Blodgett Verfahren.