Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Grübchen graben auf der Nanoskala

08.10.2012
Kohlenstoff als Schlüsselmaterial der elektrochemischen Energiewandlung / Mehr Energieeffizienz, weniger Kosten
Wenn die Energiewende hin zu erneuerbaren Energien gelingen soll, braucht es leistungsstarke Stromspeicher. Denn Sonne und Wind liefern den Strom nicht immer dann, wenn er gebraucht wird. Kohlenstoff ist ein Schlüsselmaterial zur Verbesserung der Effizienz von Energiespeichern und -wandlern. Chemiker der RUB verändern seine Oberfläche in Zusammenarbeit mit ihren Industriepartnern zum Beispiel so, dass sie mehr Katalysatorpartikel tragen kann.

Oder sie modifizieren den Kohlenstoff, um teure herkömmliche Katalysatoren wie Platin ganz zu ersetzen. Über ihre Arbeit berichten sie in RUBIN Transfer, der aktuellen Sonderausgabe des Wissenschaftsmagazins der Ruhr-Universität Bochum.

RUBIN mit Bildern im Internet
Den vollständigen Beitrag mit Bildern zum Herunterladen finden Sie im Internet unter: http://www.rub.de/rubin

Nanoröhren vergrößern die Oberfläche

Graphit und Ruß sind unverzichtbar in Batterien und werden als Elektrodenmaterial oder leitfähige Zusatzstoffe im großen Maßstab in der Industrie verwendet. Ruß wird zudem als Standardträgermaterial für Katalysatoren wie Platin-Nanopartikel in Brennstoffzellen eingesetzt. Normalerweise besteht Ruß aus kugeligen Partikeln. Um die Oberfläche zu vergrößern, veränderte man die Form. Inzwischen arbeiten die Forscher mit mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren. Wegen der reaktionsträgen und wasserabweisenden Eigenschaften von Ruß ist es allerdings notwendig, die Oberfläche der Röhrchen zu verändern, damit zum Beispiel Platinpartikel als Katalysator auf dem Trägermaterial Kohlenstoff „andocken“ können. ´

Ätzung hilft Platinpartikeln beim Andocken

Um Kohlenstoffnanoröhren als Trägermaterial für Platinpartikel besser nutzbar zu machen, haben die RUB-Forscher eine lokalisierte Ätztechnik entwickelt, mit der sie Oberflächendefekte an vorbestimmten Stellen erzeugen können. Das Verfahren läuft in mehreren Schritten ab, wobei zuerst Eisenpartikel auf die Oberfläche aufgebracht werden. Sie sind Katalysator für die eigentliche Ätzung, bei der sie sich ins Material regelrecht hineinfressen. Durch eine Säurebehandlung werden sie schließlich wieder entfernt. Damit das Verfahren noch effizienter wird, haben die Chemiker es weiter verfeinert. So setzen sie die Röhrchen zum Beispiel Säuredampf aus, anstatt der flüssigen Säure, und sparen sich so die Filterung, bei der viele Röhrchen verloren gehen.
Platin sparen bei gleicher Katalyseaktivität

Außerdem haben die RUB-Forscher Alternativen entwickelt, mit denen sich das teure Platin als Katalysator komplett einsparen lässt. Ein Beispiel ist Stickstoff-dotierter Kohlenstoff. Handelsüblicher Ruß und ein Spezialkunststoff waren die Ausgangsmaterialien. Sie werden gemischt und erhitzt – es entsteht ein unscheinbares Pulver. Seine katalytische Aktivität bei der Sauerstoffreduktionsreaktion ist ähnlich der von herkömmlichen Platinkatalysatoren.
Themen in RUBIN Transfer

In RUBIN Transfer finden Sie darüber hinaus folgende Themen: Kohlenstoffchemie: Grübchen graben auf der Nanoskala; Mineral-Tuning für die Industrie; DNA-Impfung gegen „Kinderschnupfen-Virus“; Raffinierte Schwingungen steuern Plasma, Sprachakrobaten im Einsatz für moderne Amtssprache; Messstation funkt Wasserstand; Elektromobilität: Ein Auto im Schrank; Der perfekte Trainingsplan; Personalisierte Medizin: Die Arznei, die „passt“; Wissensmanagement: Virtuelle Schubladen; Damit jede Schraube funktioniert; Mit Hochspannung zum Quantencomputer. RUBIN Transfer ist bei der Verwertungsgesellschaft der RUB rubitec GmbH (Tel. 0234/32-11950, rubitec@rub.de) zum Einzelpreis von 6,- Euro erhältlich und online unter http://www.rub.de/rubin.
Weitere Informationen

Prof. Dr. Martin Muhler, Lehrstuhl Technische Chemie, Fakultät für Chemie und Biochemie der Ruhr-Universität, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-28754, E-Mail: Muhler@techem.rub.de

Redaktion: Meike Drießen

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.rub.de/rubin

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Kupferhydroxid-Nanopartikel schützen vor toxischen Sauerstoffradikalen im Zigarettenrauch
30.03.2017 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

nachricht Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung
30.03.2017 | Universität Basel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Atome rennen sehen - Phasenübergang live beobachtet

Ein Wimpernschlag ist unendlich lang dagegen – innerhalb von 350 Billiardsteln einer Sekunde arrangieren sich die Atome neu. Das renommierte Fachmagazin Nature berichtet in seiner aktuellen Ausgabe*: Wissenschaftler vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) haben die Bewegungen eines eindimensionalen Materials erstmals live verfolgen können. Dazu arbeiteten sie mit Kollegen der Universität Paderborn zusammen. Die Forscher fanden heraus, dass die Beschleunigung der Atome jeden Porsche stehenlässt.

Egal wie klein sie sind, die uns im Alltag umgebenden Dinge sind dreidimensional: Salzkristalle, Pollen, Staub. Selbst Alufolie hat eine gewisse Dicke. Das...

Im Focus: Kleinstmagnete für zukünftige Datenspeicher

Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Chemikern der ETH Zürich hat eine neue Methode entwickelt, um eine Oberfläche mit einzelnen magnetisierbaren Atomen zu bestücken. Interessant ist dies insbesondere für die Entwicklung neuartiger winziger Datenträger.

Die Idee ist faszinierend: Auf kleinstem Platz könnten riesige Datenmengen gespeichert werden, wenn man für eine Informationseinheit (in der binären...

Im Focus: Quantenkommunikation: Wie man das Rauschen überlistet

Wie kann man Quanteninformation zuverlässig übertragen, wenn man in der Verbindungsleitung mit störendem Rauschen zu kämpfen hat? Uni Innsbruck und TU Wien präsentieren neue Lösungen.

Wir kommunizieren heute mit Hilfe von Funksignalen, wir schicken elektrische Impulse durch lange Leitungen – doch das könnte sich bald ändern. Derzeit wird...

Im Focus: Entwicklung miniaturisierter Lichtmikroskope - „ChipScope“ will ins Innere lebender Zellen blicken

Das Institut für Halbleitertechnik und das Institut für Physikalische und Theoretische Chemie, beide Mitglieder des Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), der Technischen Universität Braunschweig, sind Partner des kürzlich gestarteten EU-Forschungsprojektes ChipScope. Ziel ist es, ein neues, extrem kleines Lichtmikroskop zu entwickeln. Damit soll das Innere lebender Zellen in Echtzeit beobachtet werden können. Sieben Institute in fünf europäischen Ländern beteiligen sich über die nächsten vier Jahre an diesem technologisch anspruchsvollen Projekt.

Die zukünftigen Einsatzmöglichkeiten des neu zu entwickelnden und nur wenige Millimeter großen Mikroskops sind äußerst vielfältig. Die Projektpartner haben...

Im Focus: A Challenging European Research Project to Develop New Tiny Microscopes

The Institute of Semiconductor Technology and the Institute of Physical and Theoretical Chemistry, both members of the Laboratory for Emerging Nanometrology (LENA), at Technische Universität Braunschweig are partners in a new European research project entitled ChipScope, which aims to develop a completely new and extremely small optical microscope capable of observing the interior of living cells in real time. A consortium of 7 partners from 5 countries will tackle this issue with very ambitious objectives during a four-year research program.

To demonstrate the usefulness of this new scientific tool, at the end of the project the developed chip-sized microscope will be used to observe in real-time...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Industriearbeitskreis »Prozesskontrolle in der Lasermaterialbearbeitung ICPC« lädt nach Aachen ein

28.03.2017 | Veranstaltungen

Neue Methoden für zuverlässige Mikroelektronik: Internationale Experten treffen sich in Halle

28.03.2017 | Veranstaltungen

Wie Menschen wachsen

27.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Nierentransplantationen: Weisse Blutzellen kontrollieren Virusvermehrung

30.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Zuckerrübenschnitzel: der neue Rohstoff für Werkstoffe?

30.03.2017 | Materialwissenschaften

Integrating Light – Your Partner LZH: Das LZH auf der Hannover Messe 2017

30.03.2017 | HANNOVER MESSE