Straub, Tobias

► Forschungsgebiet

Mechanochemische Aktivierung von Metalloxiden

Die Mechanochemie erlebt in den letzten Jahren eine Renaissance, nachdem sie für einige Jahrzehnte in der Chemie, sowohl in der Forschung, als auch in der Industrie eine untergeordnete Rolle gespielt hat. Gründe hierfür sind die Vorteile, welche dieser Syntheseweg für die erhaltenen Produkte mit sich bringt, beispielsweise die Verringerung von Nebenprodukten, der Verzicht auf Lösungsmittel, kürzere Reaktionszeiten, geringere Reaktionstemperaturen oder der Erhalt von metastabilen Phasen, die auf anderen Synthesewegen nicht oder nur als Nebenphasen erhalten werden. Somit stehen, auf mechanochemischem Wege hergestellte Produkte im Einklang mit den 12 Grundprinzipien von Green Chemistry.

Im Rahmen der Doktorarbeit wird die Herstellung von oberflächenfunktionalisierten oxidischen Nanopartikeln und deren Anwendung für die Interkalation von Lithium oder Natrium untersucht. Hierbei liegt der Fokus auf der Synthese von neuartigen nanokristallinen Systemen, mit spezifischen Eigenschaften, welche über klassische Festkörperreaktionen nicht oder nur schwer realisierbar sind. Wir erwarten hierbei besondere chemische Reaktivitäten, wie z.B. eine hohe Defektanzahl, die sich wiederum auf die Interkalationsreaktionen auswirkt. Von hohem Interesse ist dabei ebenfalls inwieweit sich metastabile Produkte oder Defektstrukturen durch chemische Oberflächenmodifizierung der Nanopartikel erhalten lassen. Die mechanochemische Aktivierung der Festkörper und deren Funktionalisierung erfolgt vor allem in Hochenergiekugelmühlen.