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14.01.2014Max Schiewer Mesostrukturierung 1. Syntheseziele 2. Synthesemethoden 3. Probleme 4. Anwendung.

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1 Max Schiewer Mesostrukturierung 1. Syntheseziele 2. Synthesemethoden 3. Probleme 4. Anwendung

2 Max Schiewer2 1. Syntheseziele Oberflächenmaximierung Zugänglichkeit der aktiven Stellen Stabilität der Struktur

3 Max Schiewer3 2. Synthesemethoden Harte Template : - viel organisches Lösungsmittel - teure Reagenzien (Precursors, Surfactants) - Entfernung des Templats

4 Max Schiewer4 Template 1. Einlagern des Precursors 2. Hitzebehandlung des Precursors

5 T. Valdes-Solis, A.B. Fuertes, Materials Research Bulletin 41, 2006, Template

6 Max Schiewer6 Template 1. Einlagern des Precursors 2. Hitzebehandlung des Precursors 3. Templatentfernung

7 T. Valdes-Solis, A.B. Fuertes, Materials Research Bulletin 41, 2006, Template

8 Max Schiewer8 Endstruktur Füllvolumendichte Struktur des Templats Inverse Struktur des Templats => nanostructured material Kleine Partikel ( < 100nm) => nanoparticulate material

9 T. Valdes-Solis, A.B. Fuertes, Materials Research Bulletin 41, 2006, Template

10 Max Schiewer10 Template Weiche Template : - Polares Lösungsmittel - Precursor (metallische Alkoxide) - Amphiphile Blockcopolymere als Template

11 I.E. Rauda, V. Augustyn, Acc. of Chem. Res., 2013, Template Bildung von Mizellen Anlagerung des Precursors an Mizelle Verlinken des Precursors Thermische Behandlung

12 Max Schiewer12 2. Synthesemethoden Ostwald Reifung: Auflösen von kleinen Kristallen/Sol- Partikeln und Rekristallisation des aufgelösten Materials an größere Kristalle/Sol-Partikel.

13 s/de/thumb/7/74/DeltaG_rKrit_2.PN G/250px-DeltaG_rKrit_2.PNG 13 Ostwald Reifung Erreichen der kritischen Keimgröße r* Übersättigung der Lösung

14 C. Yec, Z. H.C., J. Mater. Chem. A, 2013, DOI: /C3TA14203E 14 Ostwald Reifung Hohlkörperbildung Hülle bestehend aus größeren Kristallen Antrieb: Verringern der Grenzflächenenergie

15 Max Schiewer15 Ostwald Reifung Symmetrisch oder Asymmetrisch : Packung und Größe der Kristalle Rekristallisationsbedingungen

16 C. Yec, Z. H.C., J. Mater. Chem. A, 2013, DOI: /C3TA14203E 16 Ostwald Reifung i) central hollowing ii) core- and york-Shell iii) off-centre core or yolk iv) Kombination von i - iii

17 Max Schiewer17 3. Probleme Entfernung des Templats Strukturkontrolle Hierarchisch-poröse Strukturen Ostwald Reifung

18 I.E. Rauda, V. Augustyn, Acc. of Chem. Res., 2013, Anwendung Pseudocapacitors (Redoxreaktionen): Elektronen und Ionentransport Hohe Oberfläche/Porosität -> schneller Diffusion

19 I.E. Rauda, V. Augustyn, Acc. of Chem. Res., 2013, Pseudocapacitor 1. Ionenintercalation 2. Elektrochemische Ionenabsorption

20 Max Schiewer20 Quellen T. Valdes-Solis, A.B. Fuertes, Materials Research Bulletin 41, 2006, L. Chuenchom, R. Kraehnert, Royal Soc. of Chem., Soft Matter, 2012, C. Yec, Z. H.C., J. Mater. Chem. A, 2013, DOI: /C3TA14203E I.E. Rauda, V. Augustyn, Acc. of Chem. Res., 2013, G/250px-DeltaG_rKrit_2.PNG ( )


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