Nanoskalige Hohlkugeln unedler Metalle durch Mikroemulsionssynthese mit flüssigem Ammoniak

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Claus Feldmann; Professorin Dr. Dagmar Gerthsen
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 187048213

Ziel ist die Darstellung nanoskaliger Hohlkugeln unedler Metalle mit Außendurchmessern kleiner 50 nm, Wandstärken von 5−10 nm und inneren Kavitäten von 5−30 nm. Als Synthesemethode sollen Mikroemulsionen dienen, die im Hinblick auf die Reaktivität unedler Metalle auf flüssigen Ammoniak als polare Phase erweitert werden. a/o-(Ammoniak-in-Öl)-Mikroemulsionen sind bislang unbekannt und bieten hohes Potential für die chemische Synthese. Unseren Vorarbeiten zu Hohlkugeln aus wässrigen Mizellen folgend sollen hier unedle Metalle (z.B. Si, Sn, Ti, Zr, Nb, Ta, W) in Form von Hohlkugeln dargestellt werden. Die Charakterisierung der Form und Struktur sowie der chemischen und elektronischen Eigenschaften dieser Hohlkugeln soll mit unterschiedlichen Verfahren der hochauflösenden Elektronenmikroskopie und -spektroskopie unter besonderer Berücksichtigung der Strahlungsempfindlichkeit nanoskaliger Hohlkugeln erfolgen. Basierend auf der neuartigen Synthesestrategie der a/o-Mikroemulsionen kann hier ein erstmaliger Zugang zu unedlen Metallen in Form von Nanopartikeln und Hohlkugeln gelingen. Die elektronenmikroskopische und -spektroskopische Charakterisierung eröffnet ein breites Feld an Folgearbeiten, welche größenabhängige Quanteneffekte, elektronische Struktur, mechanische Stabilität, katalytische Eigenschaften und Containerfunktionalität einschließen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen