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Universität Paderborn - Anorganische Funktionsmaterialien

Department Chemie

Nanomaterialien sind Stoffe mit Strukturen auf einer Größenskala im Bereich weniger Nanometer (Millionstel Millimeter). Sie besitzen aufgrund ihrer Nanostruktur oft besondere Eigenschaften, in denen sie sich von Stoffen der klassischen Molekül- oder Festkörperchemie unterscheiden. Ein Beispiel sind nanoporöse Materialien wie etwa Metalloxide, Silica oder Kohlenstoff. Diese Stoffe enthalten regelmäßige Hohlräume oder Kanäle von wenigen Nanometern Durchmesser und sehr große spezifische Oberflächen von vielen hundert Quadratmetern pro Gramm. Die Synthese solcher Materialien beruht auf der Verwendung von sog. Templaten, etwa supramolekularer Aggregate oder fester Strukturmatrices zur Erzeugung der Porensysteme. Aus der Porosität ergeben sich zahlreiche Anwendungsfelder, zum Beispiel in der Katalyse, in der Energiespeicherung (z. B. als Elektrodenmaterialien in Lithiumionen-Batterien), hinsichtlich magnetischer Eigenschaften (Datenspeicherung) oder in der Gassensorik. So lassen sich halbleitende Metalloxide (z. B. SnO2, ZnO, In2O3) als sog. resistive Gassensoren verwenden, deren elektronischer Widerstand sich durch oberflächenchemische Wechselwirkungen zwischen den Gasmolekülen und der Oberfläche des halbleitenden Metalloxids ändert. Metalloxide mit einheitlichen Nanoporen bieten hierbei verbesserte Sensoreigenschaften, da sie große spezifische Oberflächen mit genau definierten Nanostrukturen kombinieren.

Details


Adresse:
Universität Paderborn - Anorganische Funktionsmaterialien
Department Chemie
Warburger Str. 100
33098 Paderborn
Deutschland
Arbeitsgebiet:
Forschung & Lehre
Expansion:
national