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W2153192004 abstract "In nanometergroßen Halbleiterteilchen findet mit abnehmender Teilchengröße ein allmählicher Übergang vom Festkörper zum Molekül statt. Aus Energiebändern werden dabei diskrete, quantisierte Energieniveaus. Man spricht deshalb bei Partikeln, die diesen Größenquantisierungseffekt zeigen, auch von „Q-Teilchen”︁ oder allgemein von „quantisierter Materie”︁. Die optischen, elektronischen und katalytischen Eigenschaften der Q-Teilchen unterscheiden sich drastisch von denen der makrokristallinen Stoffe. Die Bandlücke, im Makrokristall eine stoff-spezifische Größe, wächst bei Q-Teilchen mit sinkender Teilchengröße um bis zu mehrere Elektronenvolt an. In Q-Teilchen befinden sich etwa gleich viele Moleküle auf Oberflächenplätzen wie im Inneren der Teilchen. Neben der Teilchengröße bestimmt deshalb auch die Oberflächenbeschaffenheit sehr maßgeblich physikalisch-chemische Eigenschaften der Partikel. Q-Teilchen vieler Materialien lassen sich in Form kolloidaler Lösungen oder eingebettet in poröse Matrizen leicht herstellen und sind über lange Zeit stabil. In Sandwichkolloiden, in denen Q-Teilchen mehrerer Materialien miteinander verknüpft sind sowie in porösen Halbleiterelektroden, bei denen Q-Teilchen in den Poren aufgebracht sind, beobachtet man eine sehr effiziente primäre Ladungstrennung. Als Folge davon zeigen Sandwichkolloide eine stark erhöhte photokatalytische Aktivität im Vergleich zu den getrennten Teilchen und die mit Q-Teilchen modifizierten Elektroden hohe Photoströme. Dieser Übersichtsartikel befaßt sich mit dem Größenquantisierungseffekt, der Synthese und Charakterisierung von Q-Teilchen sowie mit spektroskopischen, elektrochemischen und elektronenmikroskopischen Untersuchungen dieser Partikeln." @default.
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