Barascu

Forschungsschwerpunkte

  • Herstellung und Charakterisierung poröser (nicht-silikatischer) Gläser und Glaskeramiken

  • Modifizierung der inneren Oberfläche klassischer poröser Gläser

Forschungsthemen

Herstellung und Charakterisierung poröser (nicht-silikatischer) Gläser und Glaskeramiken

Ziel dieser Arbeit ist die Herstellung poröser Glaskeramiken, basierend auf katalytisch aktiven und/oder hochtemperaturstabilen Oxiden. Zur ersten Gruppe zählen z. B. TiO2 und CeO2 und zur zweiten Gruppe z. B. Al2O3 und ZrO2 bzw. ZrSiO4. Die Erzeugung der Porosität soll dabei über Phasenseparation bzw. Kristallisation (Temperaturbehandlung) und anschließender selektiver Auslaugung von löslichen Phasen (in wässrigen Säuren) erfolgen. Somit können 3D-vernetzte Porensysteme erzeugt werden. Neben den grundsätzlichen Studien zur Herstellbarkeit solcher Gläser, ist es ebenso essentiell zu untersuchen ob, wie und in welchem Ausmaß sich texturelle Eigenschaften (Porenweiten, spezifische Oberflächen und Porenvolumina) steuern lassen. Parameter zur Lenkung solcher Eigenschaften sind vornehmlich die Temperatur und die Dauer während der Thermobehandlung. Die Testung der katalytischen Aktivität erfolgt anschließend durch diverse Kooperationspartner.

Modifizierung der inneren Oberfläche klassischer poröser Gläser

Klassische poröse Gläser sind nahezu reine SiO2-Materialien mit 3D-vernetztem Porensystem. Die Porenweiten solcher Gläser können im Bereich zwischen 2 und 1000 nm gezielt eingestellt werden, wobei sich Porenvolumina und -oberflächen von entsprechend 0,1 – 1,5 cm3 g-1 und 5 – 300 m2 g-1 ausbilden. Die native Porenoberfläche ist durch –OH-Gruppen charakterisiert. Diese lassen sich durch chemische Reaktion modifizieren. So ist es möglich, z. B. Amino- oder Sulfonsäuregruppen chemisch stabil an die Oberfläche anzuknüpfen, welche als Anionen- bzw. Kationenaustauscher dienen können. So modifizierte Glasoberflächen können u. a. als Separatoren für Batterieanwendungen genutzt werden. Konkrete Ziele im Rahmen dieser Arbeiten sind die Untersuchung der maximalen Beladung der Gläser mit den aktiven Gruppen sowie die Quantifizierung der dabei auftretenden texturellen und oberflächenchemischen Eigenschaften. Die Testung der Performance in Batterieanwendungen erfolgt anschließend durch unseren Projektpartner.

letzte Änderung: 25.10.2017

Dipl.-Chem. Andrei Barascu
Institut für Technische Chemie
Linnéstr. 3
04103 Leipzig

Raum: 524

Telefon: 0341 97-36317
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