18.01.2006

Entwicklung neuer Precursorkeramiken auf Basis metallmodifizierter

Polysilazane mit hohem Anwendungspotenzial in Adsorption und Katalyse

Professor Dr. Rhett Kempe

Universität Bayreuth

Fachgruppe Chemie

Lehrstuhl für Anorganische Chemie II

Bayreuth

Dr. Günter Motz

Universität Bayreuth

Lehrstuhl für Keramik und Verbundwerkstoffe

Bayreuth

Zusammenfassung

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuartiger Übergangsmetall-„dotierter“ Keramiken, die unter verschärften Betriebsbedingungen (Temperatur, aggressive Medien) eingesetzt werden können. Aus der Metallfunktionalisierung sollen sich neuartige Anwendungen der keramischen Materialien, beispielsweise in der Katalyse, ergeben. Diese nanoskaligen, anorganischen Materialien basieren auf Ausgangsmaterialien, die durch molekulares Design - chemische Anbindung von neuartigen Metallkomplexen an oligomere und/oder polymere SiCN-Precursoren -

hergestellt und durch Pyrolyse in poröse Keramiken mit hochdisperser Verteilung von Übergangsmetall-Nanopartikeln überführt werden. Für die dritte Projektphase ist vorgesehen, dass die in den bisherigen Projektphasen erstmalig hergestellten und charakterisierten Übergangsmetallkomplexe in Keramiken eingebaut und bezüglich ihrer Konzentration variiert werden. Dadurch ist es möglich, die Variabilität der Technologie hinsichtlich einzusetzender Metalle und deren „Beladungsgrad“ aufzuzeigen. Die prinzipielle Realisierbarkeit wurde bereits für Kupfer am Beispiel Cu@SiCN demonstriert. Einen weiteren Schwerpunkt stellt die Verfahrenstechnik dar, um die synthetisierten metallhaltigen Precursoren auch zu Formkörpern oder Beschichtungen verarbeiten zu können. Durch die Art und den Anteil der eingebauten Metalle soll schließlich Einfluss auf die funktionellen Eigenschaften genommen werden, aus denen sich die Anwendungspotenziale ergeben. Voraussetzung zum Erreichen der genannten Ziele in diesem stark interdisziplinären Vorhaben ist wiederum die enge Zusammenarbeit verschiedener Fachrichtungen.

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