Supported nanostructures on novel support materials attract great attention in the development of tunable conversion and storage systems for renewable energy vectors. Their great potential is related to a high material efficiency and properties that can be tuned by size, shape and interaction with support and solvents. However, advanced preparation methods are required to overcome limitations regarding the ordering of the active layer as well as its stability. In this thesis, several approaches are explored to generate stable functional nanostructures at the solid-liquid interface: i) Bottom-up self-assembly of hydrogen-bonded, porous mono- and bilayer networks for cluster and nanoparticle trapping; ii) Implementation of all-carbon, transparent films that support ordered, photoabsorbing organic monolayer networks with photovoltaic response; iii) Immobilization of Pt clusters on engineered, transparent Au films for indirect plasmonic activation; iv) Immobilization of wet-chemically synthesized Pt nanoparticles on selfassembled thiol monolayers on Au for electrocatalysis with tunable decoupling from the substrate. All these nanostructures were studied in a twofold way - on the atomic scale by scanning tunneling microscopy techniques, as well as on the macroscopic scale by investigating the photovoltaic, photocatalytic or electrocatalytic activity. In this way, a sustainable platform for fundamental studies of supported nanostructures at the solid-liquid interface could be established that links mechanistic insight to performance.     «

Supported nanostructures on novel support materials attract great attention in the development of tunable conversion and storage systems for renewable energy vectors. Their great potential is related to a high material efficiency and properties that can be tuned by size, shape and interaction with support and solvents. However, advanced preparation methods are required to overcome limitations regarding the ordering of the active layer as well as its stability. In this thesis, several approaches...     »

Nanostrukturierte Materialien, geträgert auf neuartigen Substraten, sind interessant für die Entwicklung von Speicher- und Energieumwandlungssyteme für erneuerbare Energietechnologie. Ihr großes Potential ist der hohen Effizienz der Materialien, sowie deren Eigenschaften geschuldet, welche durch Größe, Struktur und Wechselwirkung mit Trägermaterialien und Lösungsmitteln optimiert werden können. Allerdings erfordern diese Materialien neuartige Herstellungsmethoden, um die Limitierung, welche durch die Ordnung von aktiven Schichten und deren Stabilität entsteht, zu überwinden. In dieser Arbeit werden verschiedene Herangehensweisen zur Herstellung von stabilen, funktionalen Nanostrukturen an der fest-flüssig Grenzfläche getestet: i) Selbstorganisation von porösen, ein- und zweilagigen Netzwerken, die durch Wasserstoffbrückenbindungen stabilisiert werden, zur Verankerung von Clustern und Nanopartikeln; ii) Implementierung transparenter Filme auf Kohlenstoffbasis auf denen geordnete, einlagige organische Netzwerke mit photovoltaischen Eigenschaften aufgebracht werden können; iii) Immobilisierung von Pt Clustern auf transparenten Goldfilmen für indirekte plasmonische Aktivierung; iv) Immobiliserung von nass-chemisch hergestellten Pt Nanopartikeln auf selbstorganisierenden Thiol-Schichten auf Gold für Elektrokatalyse mit systematischer Entkopplung vom Trägermaterial. Alle nanostrukturierten Systeme wurden auf der atomaren Skala mit Hilfe von Rastertunnelmikroskopie sowie auf makroskopischer Skala charakterisiert, wobei die photovoltaische, photokatalytische oder elektrokatalytische Aktivität untersucht wurde. So wurde ein Modellsystem für Grundlagenstudien an der fest-flüssig Grenzfläche von geträgerten Nanomaterialien geschaffen, mit dessen Hilfe mechanistische Informationen mit katalytischer Aktivität korreliert warden können.     «

Nanostrukturierte Materialien, geträgert auf neuartigen Substraten, sind interessant für die Entwicklung von Speicher- und Energieumwandlungssyteme für erneuerbare Energietechnologie. Ihr großes Potential ist der hohen Effizienz der Materialien, sowie deren Eigenschaften geschuldet, welche durch Größe, Struktur und Wechselwirkung mit Trägermaterialien und Lösungsmitteln optimiert werden können. Allerdings erfordern diese Materialien neuartige Herstellungsmethoden, um die Limitierung, welche durc...     »