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Abstract

In dieser Dissertation wurde eine Methode für ein gezieltes Umstrukturieren von elektrochemischen Doppelschichten von Elektroden entwickelt, die mit Elektrolyten nur im Monolagen- und Submonolagen Bereich bedeckt sind. Dies basiert auf dem Austauchen der Elektrode aus dem Elektrolyten unter Beibehaltung der potentiostatischen Kontrolle in inerte Atmosphäre verschiedener Luftfeuchte. Die Doppelschichtdicke der ausgetauchten Elektroden wird dabei über die Luftfeuchte eingestellt. Eine Elektrochemiezelle, eine Kelvinsonde und ein Infrarot-Spektrometer (FT-IR) wurden so kombiniert, dass ein Transfer der Probe ohne Luftkontakt möglich war, so dass die eingestellte Doppelschicht erhalten blieb. Die Kelvinsonden-Messungen geben Aufschluss über die adsorbierten Wassermoleküle und über eine mögliche Umorientierung um das Nullladungspotenzial herum. Die ellipsometrischen Messungen zeigen, dass die Dicke der Elektrolytschicht im Submonolagen- bis Monolagenbereich liegt.

In this dissertation a methodology for tailoring the electrochemical double layer of electrodes covered by electrolyte layers in the sub-monolayer and monolayer range was developed. It is based on the emersion of electrodes under potential control from the electrolyte into inert atmosphere of different relative humidity. By adjusting the relative humidity to different levels, the thickness of the resulting double layer of the emersed electrode can be controlled. For this, a three-electrode electrochemical cell, a Kelvin probe and a Fourier-transform infrared spectrometer (FT-IR) were combined, between which samples could be transferred without exposure to atmosphere, thus preserving the prepared double layer. The potentials measured by Kelvin probe indicate the presence of water molecules adsorbed on the emersed electrode surface and a possible reorientation around the PZC. Results obtained by ellipsometry suggest a layer thickness in sub-monolayer and monolayer range.