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Ergebnisse und Diskussion 122
hydrophilen Liganden gelang ebenfalls kein Transfer dieser NP in Wasser.
Dagegen können die dreimal aufgereinigten CdSe-NP bereits durch die Zugabe
von sieben Cystein-Molekülen pro nm 2 Quantenpunktoberfläche in Wasser
überführt werden. Wie bereits in Kap 5.1.2.2 diskutiert wurde, können TOPO und
TOP sukzessive durch die Aufreinigung der Partikel von der Oberfläche entfernt
werden. Es müssen deshalb nach mehreren Reinigungsschritten weniger
Liganden durch Cystein ausgetauscht werden, um eine ausreichende Hydro-
philisierung der NP zu erhalten. Nach der Umfunktionalisierung wurde keine
Verschiebung der Absorptions- und eine leichte Rotverschiebung des
Emissionsmaximums um 3 nm beobachtet. Da die optischen Eigenschaften der
CdSe-NP stark größenabhängig sind, 4 ist eine unveränderte Lage der
Absorptionsbande nach der Austauschreaktion ein deutlicher Hinweis darauf, dass
die Partikelgröße während der Oberflächenmodifikation unverändert bleibt. 27
Mögliche Gründe für die Rotverschiebung der Emissionbande werden weiter unten
zusammen mit den Ergebnissen für CdSe/ZnS-NP diskutiert. Es wurde allerdings
ein starker Abfall der Fluoreszenzquantenausbeute nach der Überführung der
CdSe-NP in Wasser (von 4% auf < 1%) beobachtet. Eine mögliche Ursache für
eine Abnahme der Quantenausbeute kann eine Schädigung der Partikeloberfläche
durch den Ligandenaustausch selbst oder durch die Wechselwirkung mit Wasser
und Sauerstoff sein. Die eigentliche Austauschreaktion erfolgt unter einer
Schutzgas-Atmosphäre und wasserfreien Bedingungen, so dass in diesem
Stadium der Reaktion eine Oxidation der Partikeloberfläche durch Sauerstoff oder
Wechselwirkung mit Wasser ausgeschlossen werden kann. Nach dem Liganden-
austausch werden die NP in Wasser überführt. Bei einer ausreichenden Belegung
mit Cystein sollten dann die NP vor direkter Wasser- und Sauerstoffeinwirkung
geschützt sein. Aufgrund der Synthesebedingungen (s. oben) kann die Quanten-
ausbeute nur vor der Umsetzung und dann anschließend erst nach dem
Überführen der hydrophilisierten NP in Wasser bestimmt werden, so dass die
Syntheseschritte, während derer eine starke Abnahme der Quantenausbeute
erfolgt, bisher nicht genau bestimmt werden konnten. Die für eine erfolgreiche
Umfunktionalisierung notwendige Partikelaufreinigung durch mehrfaches Fällen
und Redispergieren kann ebenfalls zur Bildung von neuen Oberflächendefekten
bereits vor der eigentlichen Umsetzung führen (vgl. Kap. 5.1.2.2). Eine hohe
TOPO/TOP-Belegung erschwert aber die Austauschreaktion, was die oben