Chemische Wege zur Herstellung nanoskaliger Funktionsmaterialien - ZnO, CeO2, Zn2SnO4 und FeVO4
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Beschreibung
Diese Dissertation beschäftigt sich sowohl mit der Forschung an Syntheserouten nanoskaliger Metalloxide im flüssigen und gasförmigen Medium, der Nanomaterial-Implementierung in verschiedene Bauteile via inkjet-printing und tape-casting, als auch mit der Synthese und Charakterisierung metallorganischer Bismuthkomplexe.
In der Mikrowellensynthese kristalliner Cerdioxid-Quantenpunkte wurde ein neuartiger Cer-Komplex als Single-Source-Vorstufe getestet, welcher den vollständigen Verzicht auf bisher notwendige Additive ermöglicht. Bei der Atomlagenabscheidung dünner Zinkoxid-Filme konnte eine bisher unbekannte Möglichkeiten der Feinjustierung diverser Materialeigenschaften über präzise Kontrolle der Filmdicke aufgezeigt und erklärt werden. Die transparenten Filme zeigten bei Zunahme der Filmdicke eine lineare Abnahme von Bandlücke und Stress bei einer gleichzeitigen Zunahme von Kristallinität, Ladungsträgerdichte und Leitfähigkeit. Für die Darstellung kristalliner Zinkstannat-Quantenpunkte wurde erstmalig eine Mikrowellensynthese erforscht, sowie die Anwendung dieser Quantenpunkte als Aktivmaterial in Gassensoren und als Anodenmaterial in Lithiumionenbatterien untersucht. Neben Optimierung der Hydrothermalsynthese anisotroper Eisenvanadat-Nanostrukturen und detaillierter Untersuchung der Umwandlung zwischen monokliner und trikliner Phase, wurde die Anwendung gasdurchlässiger Schichten aus porösen, triklinen Eisenvanadat-Nanostäbchen als Gassensor evaluiert. Um sowohl neuartige Vorstufen für die Synthese verschiedener Bismuthoxid-Nanostrukturen zu finden, als auch zur Schaffung geeigneter Molekülbausteine für heterometallische Bismuth-Verbindungen, wurden darüber hinaus verschiedene homo- und heteroleptische Bismuth-Heteroarylalkenolate synthetisiert und strukturell charakterisiert.
Autor*in
Thomas Lehnen