Anzeige
Mention of nanotubes usually means carbon nanotubes. But not all tiny tubes are made of carbon. For example, layers made of nanoscopic titanium dioxide have proven to be useful materials for biotechnology, catalytic converters, and solar cell technology.
Although the semiconducting properties of these nanotubes are critical for many of these applications, their limited conductivity represents a hindrance for other areas of application. A team at the University of Erlangen-Nürnberg and the University of Turku in Finland has now found an easy way to breathe some metal-like conductivity into the nanotubes without changing their structure.
Through carbonization, the titanium dioxide can be converted into a carbon-containing titanium oxycarbide compound. As the researchers led by Patrik Schmuki report in the journal Angewandte Chemie, this novel material could drastically increase the efficiency of methanol fuel cells.
In order to carbonize titanium dioxide nanotubes, the researchers treated them with acetylene at 850 °C. This forms a carbon-rich compound with semimetallic properties, which is also significantly harder than before carbonization. “This is not about simply doping titanium dioxide with carbon atoms,” clarifies Schmuki. “Although the ordered tube structures remain almost completely unchanged, a new chemical compound is formed. This titanium oxycarbide can be interpreted as a solid mixture of titanium carbide and various titanium oxides.” Its high electrical conductivity and favorable electrochemical characteristics make this new material an interesting new electrode material.
Its use in methanol fuel cells seems particularly attractive. These days, methanol oxidation is usually carried out at catalytic electrodes with a carbon support and a platinum or ruthenium catalyst. “Titanium dioxide nanotubes have been under consideration as an alternative to the carbon support for a number of years,” says Schmuki. “But our new conducting oxycarbide beats these by a mile: Supports made of the oxycarbide increase the activity of the catalyst for the methanol oxidation by 700 %.”
Author: Patrik Schmuki, Carbonisierte Titandioxidnanoröhrchen mit halbmetallischen Eigenschaften steigern die Leistung von Methanol-Brennstoffzellen, http://www.lko.uni-erlangen.de/En/Frames/overview-frame.html
Title: Semimetallic TiO2 Nanotubes
Angewandte Chemie International Edition 2009, 48, No. 39, 7236–7239, doi: 10.1002/anie.200902207
Patrik Schmuki | Quelle: Angewandte Chemie
Weitere Informationen: pressroom.angewandte.org
www.lko.uni-erlangen.de/En/Frames/overview-frame.html
Weitere Berichte zu: Angewandte Chemie > Biotechnology > carbon atom > carbon-containing titanium oxycarbide compound > catalytic converter > catalytic converters > ethanol fuel cell > methanol fuel cells > oxide nanotubes > Schmuki > solar cell technology > titanium dioxide > tubes
Ocean warming causes elephant seals to dive deeper
09.02.2012 | Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung
How the zebra got its stripes
09.02.2012 | The Company of Biologists
Erstmals gezeigt, dass Atomkerne transparent werden
Einem Team von DESY-Wissenschaftlern um Dr. Ralf Röhlsberger gelang es an der hochbrillanten Synchrotronlichtquelle PETRA III, Atomkerne mit Hilfe von Röntgenlicht transparent zu machen. Sie entdeckten dabei gleichzeitig ein neues Prinzip, um einen optisch gesteuerten Schalter für Licht herzustellen, also Licht mit Licht zu beeinflussen, ein wichtiger Baustein auf dem ...
Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst
Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...
Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.
Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.
Das System ...
Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.
Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.
Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...
Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.
Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...
Anzeige
Anzeige

Kaltwasserkorallen als Anpassungskünstler?
09.02.2012 | Ökologie Umwelt- Naturschutz
Wandel der Hochschulbildung in Deutschland und Professionalisierung
09.02.2012 | Studien Analysen
Ocean warming causes elephant seals to dive deeper
09.02.2012 | Biowissenschaften Chemie
7. Mannheimer Arbeitsrechtstag am 14. März mit Experten aus Theorie und Praxis
09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
International Forum on Terahertz Spectroscopy and Imaging
09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten
Teams aus neun Ländern treffen sich an der Leibniz Universität zum 6th Hanover PreMoot
09.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten