Poröse Metalle als funktionelle Nanomaterialien

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung neuartiger Funktionsmaterialien auf der Basis von Metallen mit nanoskaliger Porenstruktur und extrem hoher spezifischer Oberfläche. Dazu sollen sowohl die zugrundeliegenden mikroskopischen Prozesse erforscht als auch poröse Metalle hergestellt und in Hinblick auf ihre funktionellen Eigenschaften untersucht werden. Es wird erwartet, daß durch Ladungsaustausch an den Oberflächen gezielt und reversibel Phasenübergänge in den oberflächennahen Bereichen des Metalls bzw. im gesamten Volumen induziert werden können. Um den Ladungsaustausch zu realisieren, werden die Oberflächen des porösen Metalls mit einem Elektrolyten benetzt und das Elektrodenpotential variiert. Die folgenden Teilziele sollen verfolgt werden: i) Untersuchung der Mechanismen des Ladungsaustauschs an Grenzflächen. Hier wird insbesondere erstmals die Verschiebung des Nulladungspotentials als Funktion der lateralen Dehnung der Metalloberfläche bestimmt werden. ii) Untersuchung des Einflusses von Ladungsaustausch an Grenzflächen auf die Eigenschaften nanoporöser Metalle. Hier werden wir poröse Übergangsmetalle (anfänglich: Pd) synthetisieren und nach Änderungen des Phasengleichgewichts der zugehörigen Metallhydride bei der Polarisation der Oberfläche suchen. Dieser Effekt wird auf seine Eignung für die Herstellung »schaltbarer« Wasserstoffspeichermaterialien hin untersucht werden.