Vapor phase synthesized MgO nanocubes as seed structures in solution

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Aus der Gasphase synthetisierte Metalloxid-Nanopartikel besitzen nach thermischer Nachbehandlung in definierten Gasatmosphären verhältnismäßig gut beschreibbare Oberflächeneigenschaften. Das Potenzial dieser Materialklasse als Keimstrukturen für das Flüssigphasenwachstum komplexerer Heterostrukturen wurde bislang nicht untersucht. In diesem Projekt sollen exemplarisch reine und oberflächenfunktionalisierte MgO-Nanowürfel über die chemische Gasphasensynthese hergestellt und als Modellsystem zur Untersuchung heterogener Wachstumsprozesse in flüssiger Phase heran-gezogen werden. Zur Herstellung der Modellpartikel werden Zink-, Kobalt- und Eisen-organische Vorläufersubstanzen in der Magnesiumverbrennungsflamme zersetzt und durch thermisch induzierte Segregation in die MgO-Würfeloberfläche getrieben. Nach eingehender Materialcharakterisierung, die die Beschreibung der adsorbatfreien Partikeloberfläche miteinschließt, sollen die Aerosolpartikel über die Gasphase mit Lösungsmitteln in Kontakt gebracht werden. Entsprechende Adsorptions-experimente sollen mit spektroskopischen Methoden mit verfolgt und durch Untersuchung der Partikel und ihrer Aggregatstruktur begleitet werden. Aus den erhaltenen Erkenntnissen sollen Vorschläge für nasschemische Synthesestrategien erarbeitet werden, die das Oberflächenwachstum von Übergangs-metalloxiden an Ecken und Kanten sowohl der reinen als auch der Oberflächen-funktionalisierten MgO-Würfel zum Ziel haben.