Facile hydrothermal fabrication of nano-oxides hollow spheres using monosaccharide as sacrificial templates

Mein Ziel in dieser Dissertation ist es eine einfache, umweltfreundliche, ökonomisch sinnvolle und additivfreie Syntheseroute für die Herstellung von oxidischen Hohlkörpern vorzustellen, welche letztendlich eine Optimierung der anorganischen Hohlmaterialien ermöglicht, die mittels einer einfachen h...

Ausführliche Beschreibung

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser: Abdelaal, Haitham
Beteiligte: Harbrecht, Bernd (Prof. Dr.) (BetreuerIn (Doktorarbeit))
Format: Dissertation
Sprache:Englisch
Veröffentlicht: Philipps-Universität Marburg 2013
Chemie
Schlagworte:
Online Zugang:PDF-Volltext
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Beschreibung
Zusammenfassung:Mein Ziel in dieser Dissertation ist es eine einfache, umweltfreundliche, ökonomisch sinnvolle und additivfreie Syntheseroute für die Herstellung von oxidischen Hohlkörpern vorzustellen, welche letztendlich eine Optimierung der anorganischen Hohlmaterialien ermöglicht, die mittels einer einfachen hydrothermalen Eintopfsynthese unter Verwendung von Einfachzuckern (Glucose und Fructose) als Templat durchgeführt wird. Diese Klasse von Materialien ist vom wissenschaftlichen und technologischen Standpunkt aus gesehen von großem Interesse, da sie aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften, wie zum Beispiel eine große spezifische Oberfläche und eine geringe Dichte, attraktiv sind für viele potentielle Anwendungen. Eine Serie von Experimenten wurde durchgeführt, welche verschiedene Hohlkugeln aus porösen Metall- bzw. keramischen Oxiden lieferte, welche als Produkt aus der hydrothermalen Synthese erhalten wurden. Die synthetisierten oxidischen Hohlkörper wurden mittels SEM, TEM, XRD, IR und isothermaler Stickstoffadsorption (BET) charakterisiert. Insgesamt ergibt sich aus meiner Arbeit, dass die Verwendung von Einfachzuckern als Templat in einer hydrothermalen Eintopfsynthese effizient ist um nanokristallone Oxide mit einer Hohlstruktur herzustellen. Es konnten zum ersten Mal erfolgreich SiO2 Nanohohlkugeln mit Hilfe von einem Glucosetemplat über ein hydrothermales Verfahren herstellt werden. Zusätzlich konnte erstmalig Fructose als Templat für die Synthese von Hohlstrukturen aus Cr2O3, α-Fe2O3, Co3O4, NiO und ZnO anwendet werden. Was auch mit Hilfe eines Glucosetemplats für die zuvor genannten Oxide durchgeführt werden konnte. Weiterhin konnten Korrelationen zwischen der Partikelgröße und der Zuckerkonzentration sowie auch dem Verhältnis von Metallprecursor zu Zucker festgestellt werden. Weitere wichtige Faktoren zur Partikelgrößen und -formselektiven Synthese sind Temperatur, Reaktionszeit und die Verwendung eines Katalysators. Beachtet man, dass Metallsalze als Ausgangstoff verwendet wurden und diese für viele Metalle erhältlich sind, ist damit zu rechnen, dass die Verwendung von Einfachzuckern als Templat bei der hydrothermalen Synthese den zugängigen Bereich an Metalloxidhohlkugeln noch erweitern kann.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2013.0082