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Prozessentwicklung zur templatgestützten Synthese metalloxidischer Nanoröhren sowie Exploration zu deren Anwendungspotenzial

Boehme, Mario :
Prozessentwicklung zur templatgestützten Synthese metalloxidischer Nanoröhren sowie Exploration zu deren Anwendungspotenzial.
[Online-Edition]
TU Darmstadt / Material- und Geowissenschaften, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2012)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Prozessentwicklung zur templatgestützten Synthese metalloxidischer Nanoröhren sowie Exploration zu deren Anwendungspotenzial
Language: German
Abstract:

Mit einem nicht ansatzweise erschöpften Potenzial in Forschung und Entwicklung sowie einer nahezu unüberschaubaren Anzahl von Anwendungsbereichen, erweist sich die Nanotechnologie zunehmend als die Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Die vorliegende Dissertation befasst sich aus diesen Gegebenheiten heraus mit der Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung neuartiger Nanostrukturen in Form von metalloxidischen Nanoröhren. Beginnend mit einem kurzen thematischen Überblick, wird der Leser schrittweise an die Thematik der templatgestützten Synthese zur nasschemischen Präparation metalloxidischer Nanoröhren herangeführt. Im Zuge der Grundlagenerläuterung werden in deren Verlauf erste Überlegungen diskutiert und ausgearbeitet, welche am Ende zu der optimierten Synthese von metalloxidischen Nanoröhren führen. Sämtliche für die Synthese relevanten experimentellen Schritte werden detailliert erläutert und die erhaltenen Nanoröhren bezüglich ihrer Zusammensetzung charakterisiert. Neben der Herstellung metalloxidischer Nanoröhren, wird die Synthese verschiedenartiger Metall/Metalloxid-Komposit-Strukturen beschrieben sowie ein kurzer Einblick über die Möglichkeiten einer Oberflächenmodifikation der Nanoröhren gegeben. In einem gesonderten Kapitel wird zudem über ein Verfahren berichtet, welches es ermöglicht, kollabierende Nanostrukturen als frei stehendes Nanogras zu präparieren. Ein ebenfalls gesonderter Abschnitt der vorliegenden Arbeit befasst sich mit dem Anwendungspotenzial der hergestellten Nanoröhren, Komposit-Strukturen und Nanogräser am Beispiel des Materials Titandioxid. Hierbei werden u. a. die fotokatalytischen Eigenschaften der erzeugten Nanoröhren untersucht sowie erste Prototypen eines Nano-Kondensators und eines empfindlichen Gassensors in Form eines Labormusters vorgestellt.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
With a basically not exhausted potential in research and development as well as an almost difficult-to-understand number of ranges of application, the nanotechnology proves increasingly as the key technology the 21. Century. The present thesis is concerned from these conditions with the development of a procedure for the production of new nano-structures in the form of metal oxide nanotubes. Beginning with a short thematic overview, the reader is advanced gradually from the topic of the template based synthesis to the wet-chemical preparation of metal oxide nanotubes. In the course of the basis explanation the first considerations are discussed and are worked out which lead at the end to the optimized synthesis of metal oxide nanotubes. All experimental steps relevant for the synthesis are explained in detail and the preserved nanotubes are characterized with regard to their composition. Beside the production of metal oxide nanotubes, the synthesis of various metal/metal oxide composite structures is described as well as a short insight about the possibilities of a surface modification of the nanotubes is given. Besides, in a separate chapter it is reported about a procedure which enables to preserve collapsing nanostructures as a staying nano grass. A likewise separate section of the present work deals with the application potential of the produced nanotubes, composite structures and nano grasses at the example of the material titanium dioxide. On this occasion the photo-catalytic characteristics of the produced nanotubes are examined among other things as well as first prototypes of a nano capacitor and a sensitive gas sensor in form of a research model are introduced.English
Place of Publication: Darmstadt
Uncontrolled Keywords: Nanoröhren, metalloxidische Nanoröhren, Titandioxid, Samariumoxid, Ceroxid, Indium-Zinn-Oxid, Zinkoxid
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaften > Materialanalytik
Date Deposited: 15 Mar 2012 11:25
Last Modified: 07 Dec 2012 12:04
Official URL: http://tuprints.ulb.tu‐darmstadt.de/2893
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-28934
License: Simple publication rights for ULB
Referees: Ensinger, Prof. Dr. Wolfgang and Roth, Prof. Dr.- Christina
Refereed: 24 January 2012
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/2893
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