Hybridisierung von Kohlenstoffröhren und Graphen mit anorganischen Materialien für photokatalytische Anwendungen

• Antragsteller: Professor Dr. Dominik Eder
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 259016296

Die Hybridisierung von Kohlenstoffnanoröhren (CNTs) und Graphen mit anorganischen Nanomaterialien hat zu einer neuen vielversprechenden Klasse von Nanokompositen mit großem Anwendungspotential in der modernen Umwelt- und Energietechnologie geführt. Dieses basiert auf Ladungs- und Energietransferreaktionen an den Grenzflächen, welche größere Kapazitäten und Energiedichten in Batterien und Superkondensatoren, erhöhte Detektionsempfindlichkeiten in chemischen Sensoren und eine effizientere Energieumwandlung in Solarzellen bewirken.Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Synthese und Charakterisierung neuer CNT/Graphen Hybride mit Metalloxiden und Oxynitriden für die photokatalytische Abwasserreinigung und die Spaltung von Wasser zu Sauerstoff und Wasserstoff. Ein besonderer Schwerpunkt ist die gezielte Manipulation der Morphologie und der gemeinsamen Grenzfläche durch Verwendung von geeigneten Linkermolekülen und Polymeren. Zudem werden die Vorteile der Atomic Layer Deposition (ALD) genutzt, um gleichmäßige, kristalline Schichten mit kontrollierbaren atomaren Dicken abzuscheiden. Damit soll der Ladungstransfer zwischen Halbleiter und Nanokohlenstoff beeinflusst und spektroskopisch evaluiert werden. Erstmals sollen auch komplexe Hybride mit oxydischen Heterostrukturen entwickelt und mit geeigneten Co-Katalysatoren zu kompletten photokatalytischen Systemen kombiniert werden. Dieses Projekt wird in bedeutender Weise zur Weiterentwicklung photokatalytischer Systeme wie auch für andere wichtige umwelt- und energierelevante Anwendungen wie Batterien, Photovoltaik und Sensorik mit großem gesellschaftlichem Nutzen beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich