Sieling, Thorben (2021) Ionic Liquids at Interfaces ‒ Structure and Potential-Driven Changes. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

The structure of ionic liquids (ILs) at interfaces is investigated. The Langmuir-Blodgett (LB) method is used to transfer defined IL-monolayers onto gold substrates. X-ray photoelectron spectra show that the anion of the original IL exchanges with anions from the LB-subphase solution. Polarization modulation infrared reflection absorption spectroscopy enables the assessment of molecular order. Quantum chemical simulations facilitate the interpretation of the experimental spectra. Monolayers of fluorinated, azolium-based ILs are investigated as water-repellant coatings. An aliphatic, imidazolium-based IL-monolayer serves as a model for the electrical double layer at Au(111) surfaces. Alkyl chains act as latent voids. The investigation of perdeuterated alkyl chains indicates the nanosegregation into polar and apolar domains. Due to anomalous capacitance-potential curves, an accumulation layer is postulated in aqueous solutions of ILs.

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Ionische Flüssigkeiten an Grenzflächen ‒ Struktur und potentialgetriebene Veränderungen

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Die Struktur von Ionischen Flüssigkeiten (ILs) an Grenzflächen wird untersucht. Mit der Langmuir-Blodgett (LB)-Methode werden definierte IL-Monolagen auf Goldsubstrate übertragen. Röntgen-Photoelektronenspektren zeigen, dass das Anion der ursprünglichen IL mit Anionen aus der LB-Subphasenlösung austauscht. Mit polarisationsmodulierter Infrarot-Reflexionsabsorptionsspektroskopie kann die molekulare Ordnung erfasst werden. Quantenchemische Simulationen ermöglichen die Interpretation der Spektren. Monolagen von fluorierten, azolium-basierten ILs werden für die Beschichtung untersucht. Eine aliphatische, imidazolium-basierte IL-Monolage dient als Modell für die elektrische Doppelschicht an Au(111)-Oberflächen. Alkylketten wirken als latente freie Raumeinheiten. Die Untersuchung von perdeuterierten Alkylketten deutet auf eine Nanoseggregation in polare und apolare Domänen hin. Wegen anomaler Kapazitäts-Potential-Kurven wird eine Akku¬mulationsschicht in wässrigen IL-Lösungen postuliert.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Ionische Flüssigkeit, Grenzfläche, Elektrische Doppelschicht, Röntgen-Photoelektronenspektroskopie, Polarisationsmodulierte Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie
Subjects:	Science and mathematics > Chemistry
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Department of Chemistry (IfC)
Date Deposited:	11 Nov 2021 13:09
Last Modified:	12 Nov 2021 14:23
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/5145
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-52268
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