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In dieser wiederkehrenden Zeitschriftenreihe wollen wir die Arbeit junger Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an der Universität Koblenz kommunizieren und Studierenden Austausch- und Publikationsmöglichkeiten für den wissenschaftlichen Werdegang eröffnen.
In dieser Ausgabe:
Christin Robrecht: Helfen kommt nach der Flut: Über die Ambivalenz situativ-nichtalltäglicher Dynamiken im Kontext der Flutkatastrophe im Ahrtal
Theresa Josephine Fischbach: Kontrollüberzeugung und Job Strain: Eine empirische Analyse verschiedener Ausprägungen von Job Strain aufgrund individueller Unterschiede der Kontrollüberzeugung
Rebekka Jachmig: Der Ukraine-Krieg im rechtspopulistischen Diskurs: Eine Analyse der Deutungsmuster von AfD-Politiker*innen
Hanna Schroer: Am Rande Galliens, inmitten der Welt: Eine Comicanalyse interkultureller Fremderfahrung am Beispiel der Comicserie Asterix
Lisa-Marie Schwab: Koloniale Spuren des Handels in Koblenz: Eine kritische Aufarbeitung
Jana Semrau: Okey-Doke: Political Critique in Spike Lee’s "BlacKkKlansman" (2018)
Anna Mira Olszewski: Of Wardrobes and Closets. A Lesson Plan on "Simon vs. Homo Sapiens Agenda" (2015) by Becky Albertalli
Marina Neuwert: Projektive Kommunikation von (Berufs-)Identität: Promotionsinteresse und Zukunftskarrieren bei Lehramtsstudierenden
Jan-Lukas Löwen: Zur Möglichkeit und Notwendigkeit der ästhetischen Erfahrung im Literaturunterricht
Malin Britz: Wearable Devices: Ein systemisches Review
Nanopartikel sind sensitive und gleichzeitig robuste Systeme, sie sind auf Grund ihrer groflen Oberfläche besonders reaktiv und besitzen Eigenschaften, die das Bulk-Material nicht aufweist. Gleichzeitig ist die Herstellung von Nanopartikeln selbst bei gleichen Parametern und Bedingungen eine Herausforderung, da sich die Parameter von Durchgang zu Durchgang ein bisschen unterscheiden können. Um dies zu verhindern soll, in dieser Arbeit eine kontinuierliche Synthese im Mikro-Jet Reaktor für Ceroxid-Nanopartikel entwickelt werden. Ziel war es, monodisperse Nanopartikel zu erhalten, die in Biosensoren Anwendung finden.
Im Mittelpunkt dieser Arbeit stehen zwei Fällungssynthesen mit den Zwischenschritten Cercarbonat und Cerhydroxid sowie eine Mikroemulsionssynthese zur Herstellung von Ceroxid-Nanopartikeln. Die Ceroxid-Nanopartikel werden anhand verschiedener Charakterisierungs- und Anwendungsmethoden verglichen, dabei werden die synthetisierten Nanopartikel hinsichtlich ihrer Größe, Stabilität, chemischen Zusammensetzung und katalytischen Fähigkeiten durch Elektronenmikroskopie, Röntgenbeugung, Raman- und Photoelektronen-Spektroskopie charakterisiert.
Die Anwendung der Ceroxid-Nanopartikel erfolgte in biologischen Sensorsystemen. Die Sensorsysteme sind so konzipiert, dass sie Histamin und Glukose oder Wasserstoffperoxid, welches bei der Oxidation von Histamin und Glukose entsteht, nachweisen. Wasserstoffperoxid und Glukose werden in dieser Arbeit durch einen elektrochemischen Sensor und Histamin durch ein kolorimetrisches Sensorsystem nachgewiesen.
Die aus nachwachsenden Rohstoffen hergestellten biologisch abbaubaren Polymere Polymilchsäure (polylactic acid, PLA) und Polyhydroxybuttersäure (polyhydroxybutyrate, PHB) wurden im Rahmen dieser Arbeit mit hydrierten amorphen Kohlenstoffschichten (amorphous hydrogenated carbon, a-C:H) bei unterschiedlichen Winkeleinstellungen mit verschiedenen Dicken beschichtet. Ähnlich wie herkömmliche Polymere haben Biopolymere oft ungeeignete Oberflächeneigenschaften für industrielle Zwecke, z.B. eine geringe Härte. Für manche Anwendungen ist es daher notwendig und vorteilhaft, die Oberflächeneigenschaften von Biopolymeren unter Beibehaltung der Haupteigenschaften des Trägermaterials zu modifizieren. Eine geeignete Oberflächenmodifikation ist das Aufbringen von dünnen a-C:H Schichten. Ihre Eigenschaften hängen wesentlich vom sp²- und sp³-Hybridisierungsverhältnis der Kohlenstoffatome und dem Gehalt an Wasserstoffatomen ab. Das sp²/sp³-Verhältnis sollte in der vorliegenden Arbeit durch Variation der Beschichtungsgeometrie gesteuert werden. Da Beschichtungen bei 0°, direkt vor der Plasmaquelle, einen höheren Anteil an sp³ und indirekt (180°) beschichtete ein höheren Anteil an sp² aufweisen, wird in dieser Arbeit gezeigt, dass es möglich ist, das sp²/sp³ -Verhältnis zu kontrollieren. Dazu werden die einzelnen Proben in den Winkeln 0, 30, 60, 90, 120, 150 und 180° vor der Plasmaquelle platziert und mit einer Dauer von 2.5, 5.0, 7.5 und 10.0 Minuten beschichtet. Für den Winkeln 0° ergaben sich die Schichtdicken von 25, 50, 75 und 100 nm. Die a-C:H Schichten wurden alle mit Radiofrequenzplasma-unterstützter chemischer Gasphasenabscheidung und Acetylen als C und H Quelle abgeschieden, nachdem sie 10 Minuten lang mit einem Sauerstoffplasma vorbehandelt worden waren. Nach dieser O₂-Behandlung und der a-C:H Abscheidung werden die Oberflächen mit makroskopischen und mikroskopischen Messmethoden untersucht und die Daten anschließend analysiert. Die Oberflächenmorphologie wird mit Hilfe der Rasterelektronenmikroskopie und der Rasterkraftmikroskopie erfasst. Auf diese Weise können auch Informationen über die Stabilität der Schicht und die Oberflächenrauhigkeit gesammelt werden. Mit Kontaktwinkelmessungen (contact angle, CA) wird nicht nur die Benetzbarkeit, sondern auch die Kontaktwinkelhysterese durch Auf- und Abpumpen des Tropfenvolumens bestimmt. Durch Messung des CA von verschiedenen Flüssigkeiten und deren Vergleich werden die freie Oberflächenenergie (surface free energy, SFE) und ihre polaren und dispersiven Bestandteile bestimmt. Die Veränderungen der Barriereeigenschaften werden durch Wasserdampftransmissionstests (water vapor transmission rate, WVTR) überprüft. Die chemische Analyse der Oberfläche erfolgt zum einen durch Fourier-Transformations-Infrarotspektroskopie mit spiegelnder Reflexion und zum anderen durch Synchrotron unterstützte Techniken wie der Nahkanten-Röntgenabsorptionsfeinstruktur und der Röntgen-Photoelektronenspektroskopie. Bei der Analyse der Oberflächen nach der O₂ Behandlung, von der zunächst angenommen wurde, dass sie nur der Reinigung und Aktivierung der Oberfläche für die a-C:H Beschichtung dient, wurde festgestellt, dass die Veränderungen drastischer sind als ursprünglich angenommen. Wird PLA zum Beispiel bei 0° für 10 Minuten behandelt, steigt die Rauheit um das Fünffache. Mit zunehmendem Winkel verringert sich diese wieder, bis sie bei 180° wieder dem Ausgangswert entspricht. Bei PHB hingegen wird durchgehend ein ähnlicher Wert gemessen. Für beide Polymere lässt sich zeigen, dass der polare Anteil der SFE zunimmt. In der WVTR ist bei PLA eine Abnahme der Permeabilität und bei PHB ein Anstieg des Ausgangswertes zu beobachten. Die chemische Oberflächenanalyse zeigt, dass die O₂ Behandlung kaum Auswirkungen auf die Oberflächenbindungen hat. Insgesamt kann in dieser Arbeit gezeigt werden, dass sich die O₂ Behandlung auf die Eigenschaften der Oberfläche auswirkt und nicht ausschließlich als Reinigungs- und Aktivierungsprozess betrachtet werden kann. Bei direkter a-C:H Beschichtung (bei 0°) ist sowohl bei PLA als auch bei PHB ein Schichtversagen bei 10.0 Minuten aufgrund von Eigenspannung zu beobachten. Dies ist bei PHB in geringerem Maße auch bei 30° zu erkennen. Die Durchlässigkeit der Polymere wird bei einer fünf minütigen Beschichtung um 47% reduziert und auch die Schicht bei 10.0 Minuten führt diesen Effekt trotz auftretender Risse weiter. Die Aufbringung von a-C:H Schichten zeigt für beide Polymertypen bei direkter Beschichtung eine Dominanz von sp³-Bindungen. Mit zunehmendem Winkel nimmt diese ab und bei indirekten Beschichtungen werden sp²-Bindungen dominierend. Dieses Ergebnis ist für alle Schichtdicken ähnlich, nur der Winkel, bei dem der Wechsel der dominanten Bindung stattfindet, ist unterschiedlich. Es wird gezeigt, dass es möglich ist, die Oberflächeneigenschaften durch eine winkelabhängige Beschichtung zu steuern und somit das Verhältnis sp²/sp³ zu kontrollieren.
The title compound, [Fe(C5H5)(C21H24NO2)], which is produced by the oxidation of 1-(4-tert-butylphenyl)-2-ethyl-3-ferrocenylpyrrole, crystallizes as a racemic mixture in the centrosymmetric space group P21/n. The central heterocyclic pyrrole ring system subtends dihedral angles of 13.7 (2)° with respect to the attached cyclopentadienyl ring and of 43.6 (7)° with the major component of the disordered phenyl group bound to the N atom. The 4-tert-butylphenyl group, as well as the non-substituted Cp ring are disordered with s.o.f. values of 0.589 (16) and 0.411 (16), respectively. In the crystal, molecules with the same absolute configuration are linked into infinite chains along the b-axis direction by O—H···O hydrogen bonds between the hydroxy substituent and the carbonyl O atom of the adjacent molecule.
Die Untersuchung der Erwartungen und Anforderungen der Generation Z an Führungskräfte ist sowohl praktisch als auch wissenschaftlich von hoher Relevanz. Praktisch gesehen erfordert der Fachkräftemangel in Deutschland und die veränderten Vorstellungen der Generation Z ein Umdenken bei Führungskräften. Wissenschaftlich besteht eine Forschungslücke, da traditionelle Führungstheorien oft nicht mehr zeitgemäß sind und spezifische Studien zu den Präferenzen der Generation Z fehlen.
Ziel der Masterthesis ist es, diese Lücke durch qualitative Experteninterviews zu schließen und neue Erkenntnisse über die Ansichten der Generation Z zu gewinnen. Dabei sollen Unternehmen unterstützt werden, junge Fachkräfte langfristig zu gewinnen.
Die Methode umfasst eine qualitative Studie mit 14 Interviewpartnern, darunter Mitarbeiter der Generation Z und Führungskräfte. Die semistrukturierten Interviews wurden transkribiert und mithilfe der qualitativen Inhaltsanalyse nach Mayring und der Software MAXQDA ausgewertet. Induktiv wurden Kategorien aus dem Material gebildet.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Generation Z authentische, empathische Führung und klare Perspektiven erwartet. Hauptkategorien wie Organisation, soziale Kompetenz, Teamfähigkeit und zukunftsfähige Wege wurden identifiziert. Beide Gruppen betonen die Bedeutung von Befähigung, regelmäßiger Kommunikation, Fairness und Transparenz.
Praktisch implizieren die Ergebnisse, dass Unternehmen praktische Maßnahmen und Weiterentwicklungen vornehmen müssen, um den Bedürfnissen der jungen Generation gerecht zu werden. Für die Forschung bietet die Studie eine Basis für weiterführende quantitative Untersuchungen und ein konzeptionelles Framework zur Darstellung der wichtigsten Kategorien und ihrer Zusammenhänge.
The production of isolated metallic nanoparticles with multifunctionalized properties, such as size and shape, is crucial for biomedical, photocatalytic, and energy storage or remediation applications. This study investigates the initial particle formations of gold nanoparticles (AuNPs) bioproduced in the cyanobacteria Anabaena sp. using high-resolution transmission electron microscopy images for digital image analysis. The developed method enabled the discovery of cerium nanoparticles (CeNPs), which were biosynthesized in the cyanobacteria Calothrix desertica. The particle size distributions for AuNPs and CeNPs were analyzed. After 10 h, the average equivalent circular diameter for AuNPs was 4.8 nm, while for CeNPs, it was approximately 5.2 nm after 25 h. The initial shape of AuNPs was sub-round to round, while the shape of CeNPs was more roundish due to their amorphous structure and formation restricted to heterocysts. The local PSDs indicate that the maturation of AuNPs begins in the middle of vegetative cells and near the cell membrane, compared to the other regions of the cell.
Herein, the particle size distributions (PSDs) and shape analysis of in vivo bioproduced particles from aqueous Au3+ and Eu3+ solutions by the cyanobacterium Anabaena sp. are examined in detail at the nanoscale. Generally, biosynthesis is affected by numerous parameters. Therefore, it is challenging to find the key set points for generating tailored nanoparticles (NPs). PSDs and shape analysis of the Au and Eu-NPs were performed with ImageJ using high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM) images. As the HR-TEM image analysis reflects only a fraction of the detected NPs within the cells, additional PSDs of the complete cell were performed to determine the NP count and to evaluate the different accuracies. Furthermore, local PSDs were carried out at five randomly selected locations within a single cell to identify local hotspots or agglomerations. The PSDs show that particle size depends mainly on contact time, while the particle shape is hardly affected. The particles formed are distributed quite evenly within the cells. HR-PSDs for Au-NPs show an average equivalent circular diameter (ECD) of 8.4 nm (24 h) and 7.2 nm (51 h). In contrast, Eu-NPs preferably exhibit an average ECD of 10.6 nm (10 h) and 12.3 nm (244 h). Au-NPs are classified predominantly as “very round” with an average reciprocal aspect ratio (RAR) of ~0.9 and a Feret major axis ratio (FMR) of ~1.17. Eu-NPs mainly belong to the “rounded” class with a smaller RAR of ~0.6 and a FMR of ~1.3. These results show that an increase in contact time is not accompanied by an average particle growth for Au-NPs, but by a doubling of the particle number. Anabaena sp. is capable of biosorbing and bioreducing dissolved Au3+ and Eu3+ ions from aqueous solutions, generating nano-sized Au and Eu particles, respectively. Therefore, it is a low-cost, non-toxic and effective candidate for a rapid recovery of these sought-after metals via the bioproduction of NPs with defined sizes and shapes, providing a high potential for scale-up.
Recent studies show that biofilm substances in contact with nanoplastics play an important role in the aggregation and sedimentation of nanoplastics. Consequences of these processes are changes in biofilm formation and stability and changes in the transport and fate of pollutants in the environment. Having a deeper understanding of the nanoplastics–biofilm interaction would help to evaluate the risks posed by uncontrolled nanoplastic pollution. These interactions are impacted by environmental changes due to climate change, such as, e.g., the acidification of surface waters. We apply fluorescence correlation spectroscopy (FCS) to investigate the pH-dependent aggregation tendency of non-functionalized polystyrene (PS) nanoparticles (NPs) due to intermolecular forces with model extracellular biofilm substances. Our biofilm model consists of bovine serum albumin (BSA), which serves as a representative for globular proteins, and the polysaccharide alginate, which is a main component in many biofilms, in solutions containing Na+ with an ionic strength being realistic for fresh-water conditions. Biomolecule concentrations ranging from 0.5 g/L up to at maximum 21 g/L are considered. We use non-functionalized PS NPs as representative for mostly negatively charged nanoplastics. BSA promotes NP aggregation through adsorption onto the NPs and BSA-mediated bridging. In BSA–alginate mixtures, the alginate hampers this interaction, most likely due to alginate–BSA complex formation. In most BSA–alginate mixtures as in alginate alone, NP aggregation is predominantly driven by weaker, pH-independent depletion forces. The stabilizing effect of alginate is only weakened at high BSA contents, when the electrostatic BSA–BSA attraction is not sufficiently screened by the alginate. This study clearly shows that it is crucial to consider correlative effects between multiple biofilm components to better understand the NP aggregation in the presence of complex biofilm substances. Single-component biofilm model systems based on comparing the total organic carbon (TOC) content of the extracellular biofilm substances, as usually considered, would have led to a misjudgment of the stability towards aggregation.