Wirkungsgrade in der Welt des Lebens und der Technik

Zusammenfassung Um der oft gehörten Meinung entgegenzutreten, die energetischen Wirkungsgrade lebender Organismen seien wesentlich höher als die technischer Verfahren, werden entsprechende Werte miteinander verglichen. Der sehr niedrige Wirkungsgrad der Photosynthese zusammen mit der kleinen Energiedichte der Sonnenstrahlung erzwang ab einer kritischen Größe die Aufspaltung in Energiesammler, die Pflanzen, und Verbraucher chemischer Energie, den Tieren. Dank den 10 mal höheren Wirkungsgraden in der Technik, lassen sich Solarmobile bauen, die von der auf sie fallenden Sonnenstrahlung angetrieben werden. Wegen des Multiplikationsgesetzes der Teilwirkungsgrade ergeben sich sowohl für die Speicherung der Sonnenenergie in den fossilen Brennstoffen wie in der Nahrungskette extrem niedrige Wirkungsgrade.

---

Efficiencies in the world of life and in engineering

One often hears the opinion, that the efficiencies in the world of life are higher than in engineering. To disprove this, many values of efficiency of corresponding processes are compared. The very low efficiency of photosynthesis in living plants together with the low density of solar radiation has led the world of life to split into collectors of energy, the plants, and consumers of chemical energy, the animals. Thanks to the ten times higher efficiencies of solar cells, it is possible, to produce solar mobiles, vehicles that move driven by solar radiation.

---

---

Herrn Prof. Dr.-Ing. U. Grigull zum 75. Geburtstag gewidmet     

Spektrophotometrische Bestimmung von L-Askorbinsäure mit 2,2',5,5'-Tetra-(4-nitrophenyl)-3,3'-(3,3'-dimethoxy-4, 4'-biphenyl)-ditetrazoliumchlorid (TNBT)

Zusammenfassung Die Optimalbedingungen für die spektrophotometrische Bestimmung der L-Askorbinsäure mit TNBT wurden ermittelt. Die L-As-korbinsäure wurde in Anwesenheit eines 100fachen Überschusses folgender Stoffe bestimmt: Glukose, Fruktose, Saccharose, Wein-, Zitronen-, Oxal-, Äpfel- und Bernsteinsäure. 0,5g/ml ist die minimale Askorbinsäurekonzentration, die sich bestimmen läßt. Die rel. Standardabweichung beträgt 2,1%, der rel. Fehler 0,875%.

---

Spectrophotometric assay of L. ascorbic acid with 2,2,5,5-tetra-(4-nitro-phenyl)-3, 3-(3,3-dimethoxy-4,4-biphenyl)-ditetrazolium chloride (TNBT)

Summary The optimal conditions for spectrophotometric assay of L-ascorbic acid with TNBT were determined. L-ascorbic acid was assayed in the presence of a 100 fold excess of the following substances: glucose, fructose, sucrose, tartaric acid, citric acid, oxalic acid, malic acid and succinic acid. 0.5g/ml is the minimum concentration of ascorbic acid which can be assayed. The relative standard deviation is 2.1%, the relative error 0.875%.

     

Facile chemoselective synthesis of dehydroalanine-containing peptides

Useful methodology is described for the synthesis of dehydroalanine residues (II) within peptides. The unnatural amino acid (Se)-phenylselenocysteine (I) can be incorporated into growing peptide chains via standard peptide synthesis procedures. Subsequent oxidative elimination affords a dehydroalanine at the desired position. The oxidation conditions are mild and tolerate functionalities commonly found in peptides, including variously protected cysteine residues. To illustrate its utility, cyclic lanthionines have been synthesized by this method.     

Metallchelate mit Acetophenon-Benzoylhydrazon und Acetophenon-Salicoylhydrazon

The stoichiometry and structure of acetophenone benzoylhydrazone and acetophenone salicoylhydrazone chelates with some divalent metal ions are studied by conductometric titration and visible and infra-red absorption spectrophotometry. The results are supported by analysis of the solid complexes. The infra-red study revealed that coordination occurs through C=O and C=N groups. The shift in the C=O and C=N bands is utilised for the determination of bond lengths.     

Untersuchungen zur 3-Phononenabsorption in partiell kristallinen Polymeren

Zusammenfassung In dieser Arbeit wird die Dreiphononenabsorption in Polymeren, die den Hauptanteil an den dielektrischen Verlusten im Millimeterwellengebiet stellt, theoretisch und experimentell untersucht. Aus der Störungsrechnung bis zur 2. Ordnung wird die Temperaturabhängigkeit der Absorption abgeschätzt. Damit ist eine befriedigende Deutung des gesamten Temperaturverlaufs der dielektrischen Verlust-Kurven möglich. Im Hochtemperaturbereich läßt sich die Mehrphononenabsorption eindeutig gegenüber restlichen Relaxationsprozessen abgrenzen. Im Tieftemperaturgebiet konnte erstmals auch für das Millimeterwellengebiet ein temperaturunabhängiger Bestandteil fehlordnungsinduzierter Einphononenabsorption nachgewiesen werden. Im Übergangsbereich durchlaufen die Absorptionskurven einen Wendepunkt bei einer charakteristischen TemperaturT ₀, die dem Schwerpunkt der am Absorptionsprozeß beteiligten Phononenfrequenzen entspricht. Daraus konnten in Übereinstimmung mit dem Experiment die Frequenzen der niedrigsten optisch aktiven Phononen für die verschiedenen Polymeren abgeschätzt werden.

---

Summary The 3-phonon absorption in polymers, which gives the main contribution to their dielectric loss in the microwave region, is theoretically and experimentally investigated. Perturbation theory up to the second order is used for the evaluation of its temperature dependence. The theoretical results allow an interpretation of the total absorption-temperature-curves: In the high temperature region 3-phonon absorption can be distinguished from residual relaxation losses (above the glass temperature). In the low temperature region the existence of a low frequency tail of temperature independent disorderinduced one-phonon absorption became evident. At intermediate temperatures (50–150°K) the curves show an inflexion point or plateau at a characteristic temperatureT ₀, which according toT ₀= ⁰, corresponds to the frequencies of those phonons, that mainly contribute to the multiphonon absorption. The plateau gives, in good agreement with the experiment, the frequencies of the lowest optically active phonons in the various polymers.

---

---

Mit 6 Abbildungen in 8 Einzeldarstellungen

---

Vorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung 1970 des Regionalverbandes Hessen-Mittelrhein-Saar der Deutschen Physikalischen Gesellschaft in Darmstadt, 10.–13. März 1970.     

氮杂冠醚研究Ⅶ、双仲胺型氮杂冠醚对过渡金属离子的选择性萃取作用

合成了五种新型双仲胺型氦杂冠醚，研究了它们对过渡金属离子进行液—液萃取，并用原子吸收法测定其浓度。实验结果表明：这类冠醚对Ａｇ￣＋、Ｐｄ￣（２＋）、和Ｐｔ￣（４＋）等贵金属离子有较强的选择配位性能，对选择性分离这些金属离子有重要的意义。     

Suggested calculations using transition density matrices

It is suggested that certain transition density matrices, N-representable in a limit, be used in a variational calculation. It is noted that such trial matrices should yield reasonable values for the ground state energies of small atoms or molecules provided a set of overlap integrals is maximised.

---

Zusammenfassung Es wird vorgeschlagen, bestimmte Übergangsdichtematrizen, die im Limit N-darstellbar sind, in einer Variationsrechnung zu benutzen. Es wird festgestellt, daß solche Näherungsmatrizen gute Werte für die Energie des Grundzustandes kleiner Atome oder Moleküle geben sollten, falls im Satz von Überlappungsintegralen maximiert wird.

---

Résumé On propose d'utiliser dans un calcul variationnel certaines matrices densité de transition, N représentables à la limite. Ces matrices d'essai devraient fournir des valeurs raissonnables pour l'énergie de l'état fondamental dans les petits atomes et les petites molécules à condition de maximiser un ensemble d'intégrales de recouvrement.

     

Electron transport across the alkanethiol self-assembled monolayer/Au(111) interface: role of the chemical anchor

Alkanethiol self-assembled monolayers (SAMs) on Au(111) are model systems for molecular electronics. We probe the role of the chemisorption bond on electron dynamics at the SAM/Au interface using time-resolved two-photon photoemission. Formation of the Au-S bond is evidenced by a localized sigma resonance, which broadens and shifts upward in energy when the lying-down chemisorbed molecules stand up. The localized chemisorption bond does not affect the electronic coupling between delocalized image resonances and the metal substrate. Instead, lifetimes of image resonances are decreased due to scattering with S atoms within the thiol or thiolate monolayer.     

富烯碳原子簇的石墨层间闭合形成机理

本文提出了富烯碳原子簇的石墨层间闭合形成机理，由该机理推出的许多结果与实验事实符合很好。我们认为碳原子簇自由基的快速淬灭及其淬灭速度是富烯碳原子簇形成及其丰度的决定因素。由此得出富烯碳原子簇在给定实验条件下产生的必然性，并预言不同大小的富烯碳原子簇可以通过优化实验条件选择性地合成。     

Macromolecule encapsulation in diazoresin-based hollow polyelectrolyte microcapsules

A stable enzyme encapsulation technique based on the conversion of weak interactions between diazo resin/poly(styrene sulfonate) to covalent bonds was explored. Photosensitive diazoresin-based polyelectrolyte microcapsules were prepared via layer-by-layer electrostatic self-assembly of poly(styrene sulfonate) and diazoresin on MnCO(3) templates. UV-vis and zeta-potential measurements confirmed the alternate deposition of {PSS/DAR} multilayers on the micrometer-sized dissolvable templates. The DAR-based microcapsules were demonstrated to be permeable to enzymes prior to UV irradiation, while the permeability of the multilayer wall was changed substantially after photo-cross-linking. Encapsulated molecules were stably entrapped after UV irradiation, as shown by confocal microscopy and atomic force microscopy images. Activity assays revealed that encapsulated glucose oxidase possessed 52.8% of the catalytic activity exhibited by the same amount of free enzyme, proving the preservation of native conformation and accessibility of substrate. This encapsulation technique is promising for many biomedical and biotechnological applications, particularly enzyme biosensors, which require stable immobilization of functional components while allowing sufficient transport rates for substrate molecules.