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Ansprechpartner
PD Dr. Silke Behrens

Tel.: +49 721 608-26512
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Nanoskalige Materialien für katalytische Prozesse

Nanopartikulärer Hydrierungskatalysator hergestellt durch Thermolyse einer molekularen [Pd8(CO)8(PMe3)7]-Clustervorläuferverbindung in MCM-41
Nanopartikulärer Hydrierungskatalysator hergestellt durch Thermolyse einer molekularen [Pd8(CO)8(PMe3)7]- Clustervorläuferverbindung in MCM-41
Ferrofluid auf Co-Basis
Ferrofluid auf Co-Basis
Co-Nanopartikel
Co-Nanopartikel

Nanomaterialien zeichnen sich durch im Vergleich zum makroskopischen Festkörper neuartige physiko-chemische Eigenschaften aus und bieten daher interessante Perspektiven für neue Anwendungen, beispielsweise im Bereich hochaktiver, selektiver Katalysatorsysteme. Die große Anzahl und veränderte Koordination der Oberflächenatome, die an der Oberfläche exponierten kristallographischen Flächen und die größenabhängigen, elektronischen Eigenschaften der Nanopartikel beeinflussen die aktiven Zentren von Katalysatoren. Nanopartikuläre Systeme stellen daher interessante katalytische Modelsysteme dar. Die Steuerung der Materialsynthese ist dabei von essentieller Bedeutung im Hinblick auf die Qualität der Materialeigenschaften und der Funktion. Die Entwicklung hochwertiger Nanomaterialien erfordert daher ein großes Repertoire an chemischen bzw. templatgestützten Synthesemethoden, die das gezielte Einstellen dieser Einflussgrößen ermöglichen. Trotz präparativer, methodischer und technischer Fortschritte bei der Entwicklung nanostrukturierter Materialien sind viele Probleme bisher ungelöst und zugrundeliegende Prozesse wie Nukleations- und Wachstumsprozesse häufig nicht ausreichend verstanden.

Unsere Untersuchungen zielen auf

  • die Entwicklung effizienter Synthesemethoden für struktur- und funktionsoptimierte Nanomaterialien (kolloidchemische Flüssigphasensynthese, organometallische und templatgestützte Syntheseverfahren (einschließlich biologischer Template), das Trägern bzw. die Einbettung der Nanopartikel in Funktionsmaterialien),
  • die strukturelle Charakterisierung (Elektronenmikroskopie (REM/TEM), Atomkraftmikroskopie, UV/Vis-Spektroskopie, Dynamische Lichtstreuung, Pulverdiffraktometrie ….),
  • grundlegende experimentelle Untersuchungen mit Blick auf zukünftige technologische Anwendungen im Bereich katalytischer Prozesse (z. B. Synthesegaschemie, Hydrierungen) und magnetischer Hybridmaterialien (magnetische Flüssigkeiten, magnetische Verbundmaterialien).