Nanoporöses Gold

Elektrokatalyse und Transportprozesse in nanoporösem Gold 
von Mareike Hänsch


In den letzten Jahren haben nanoporöse Materialien die Aufmerksamkeit der Wissenschaft aufgrund ihrer vielen Anwendungsmöglichkeiten erregt. Ihre besondere Struktur, bestehend aus einem porösen Netzwerk aus Ligamenten im Nanometerbereich, macht sie für die Bereiche Katalyse, Aktuation, Energiespeicher und Energieumwandlung interessant. Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Untersuchung von nanoporösem Gold in Hinsicht auf Elektrokatalyse und Transportprozessen im porösen Material innerhalb der DFG Forschergruppe FOR 2213. Das nanoporöse Gold wird durch Entlegierung einer Silber-Gold-Legierung erhalten, wobei unterschiedliche Entlegierungsprozeduren zu unterschiedlichen Ligament- bzw. Porengrößen, sowie zu unterschiedlichen Restsilbergehalten führen. Es soll einerseits untersucht werden, wie sich die Morphologie und Oberflächenzusammenset­zung auf elektrokatalysierte Reaktionen auswirken. Hierbei wird als Modellreaktion die Methanoloxidation genutzt. Durch unterschiedliche Entlegierungsprozeduren und die Abscheidung von Metallen durch Unterpotentialabscheidung wird sich die intrinsische Reaktivität der Oberfläche verändern lassen. Andererseits soll der Stofftransport in dem nanoporösen Netzwerk untersucht werden. Hierbei hat die Morphologie des Materials Einfluss auf die Transporteigenschaften innerhalb der nanoporösen Struktur und kann vermutlich gezielt gesteuert werden. Die Untersuchungen sollen dazu führen, Struktur-Eigenschafts-Beziehungen abzuleiten, die für eine gezielte Optimierung von nanoporösen Katalysatoren genutzt werden können. Die verwendeten Methoden werden unter anderem SECM, XPS und CLSM sein.

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(Stand: 21.08.2020)