Anorganische Materialien & Katalyse

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Nanomaterialien

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Scheinbar alle Disziplinen der Naturwissenschaft haben heute ihre Nano-Ableger, dabei ist damit nicht mehr als ein Längenbereich von üblicherweise ca. 1...100 nm gemeint. Weshalb verdienen Nanoskalierte Systeme eine besondere Beachtung? Zwei wesentliche Gründe sind zu nennen. Zum einen das mit sinkendem Teilchenradius wachsende Verhältnis von Oberfläche zu Volumen: Oberflächen besitzen eine hohe Freie Energie, da die Translationssymmetrie des Festkörpers gebrochen ist und Atome oder Moleküle in nicht abgesättigter Bindungssituation vorherrschen. Daher unterscheiden sich oberflächenreiche Materialien in ihren Eigenschaften drastisch von ihren oberflächenarmen Grundmaterialien. Eine bedeutende Anwendung findet diese Erkenntnis z.B. in der Herstellung heterogener Katalysatoren. Zum andern beeinflussen quantum-size-Effekte die Eigenschaften von nanoskalierten Leiter- und Halbleiterpartikeln.