Strukturierte Nanopartikel über kooperative Selbstorganisations- und Sol-Gel-Prozesse

• Antragstellerin: Professorin Dr. Nicola Hüsing
• Fachliche Zuordnung: Materialwissenschaft
• Förderung: Förderung von 2005 bis 2013
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 16544319

Das Ziel dieses Projekts ist es, durch die Kombination von Sol-Gel Prozessen, kolloider Selbstorganisation und Miniemulsionstechniken multifunktionelle anorganische Partikel herzustellen, die ein in dieser Kombination einzigartiges Eigenschaftsprofil zeigen: Einen maßgeschneiderten hierarchischen nanoskaligen Aufbau mit einer monodispersen Größenverteilung der Partikel, einstellbar von 20 bis zu 500 nm, und einer internen Nanostruktur mit periodischen Wiederholungen in der Größenordnung von 2-10 nm. Diese Partikel finden Anwendungen in der heterogenen Katalyse, sowie der elektrochemischen Energiespeicherung.Im Rahmen dieses Teilprojektes soll ein gezieltes Design der Ausgangsverbindungen, sowohl auf Basis der netzwerkbildenden als auch der strukturgebenden Komponente, eine definierte chemische Zusammensetzung von gemischt-oxidischen und metall-dotierten Systemen gewährleisten. Neben der Zusammensetzung der Partikel sollen das Mesophasenvolumen kontrolliert, sowie eine Bandbreite von Nanostrukturen zugänglich gemacht werden.Der Hauptfokus liegt auf Materialien, die a) für die Anwendung in der Oxidations/Reduktionskatalyse interessant sind, sowie b) als negative Elektrode in Lithium- Ionen-Batterien eingesetzt werden können. Vielversprechende Kandidaten sind poröse, nanoskalige Übergangsmetalloxide (z.B. TiO2, ZrO2, CeO2) sowie Mischoxide (z.B. SiO2/TiO2, SiO2/ZrO2, etc.), aber auch Lithiumtitanate.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1181: Nanoskalige anorganische Materialien durch molekulares Design: Neue Werkstoffe für zukunftsweisende Technologien
• Internationaler Bezug: Österreich