CNx-Nanoröhren für elektrokatalytische Anwendungen

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Bron; Professor Dr. Edwin Kroke
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 26170678

Im Kooperationsprojekt sollen stickstoffhaltige Kohlenstoff-Nanoröhren (N-CNTs) hergestellt werden, die sich aufgrund von eingebetteten Metallzentren für elektrokatalytische Anwendungen eignen. Insbesondere soll die Vierelektronen-Reduktion von Sauerstoff zu Wasser untersucht werden, welche sehr große Bedeutung für die Brennstoffzellen-Technik besitzt. N-CNTs sollen ausgehend von molekularen Vorläuferverbindungen durch Gasphasenabscheidung und über Solvothermalsynthesen erzeugt werden. Anschließend werden die N-CNTs an den inneren und/oder äußeren Oberflächen mit N4-Chelat-Metall-Komplexen modifiziert oder durch Behandlung mit Eisensalzen und Calcinierung mit elektrokatalytisch aktiven Zentren versehen. Die unmodifizierten sowie die Metall-modifizierten N-CNTs sollen umfassend bezüglich ihrer (chemischen) Struktur, Morphologie, elektronischen und elektrokatalytischen Eigenschaften untersucht werden. Aufgrund der hohen elektrischen Leitfähigkeit, chemischer Beständigkeit, hoher Temperatur- und Oxidationsresistenz, mechanischer Festigkeit sowie der einzigartigen Möglichkeiten bezüglich des Designs struktureller Merkmale von N-CNTs kombiniert mit der hohen katalytischen Aktivität von N4-Chelat-Metall-Komplexen bzw. Eisenzentren ist zu erwarten, dass im Rahmen des Forschungsprojektes eine vielversprechende neue Klasse von Elektrokatalysatoren für Brennstoffzellen entwickelt wird. Dies könnte den Weg zu weiteren interessanten Materialien für die heterogene Katalyse und für Anwendungen in anderen Bereichen ebnen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen