Entwicklung neuer Keramikschäume mit mikroporöser Zellstruktur als maßgeschneiderte heterogene Katalysatoren

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Im hier beantragten Antragszeitraum steht nun die Stabilität der erzeugten Mikrostruktur bei erhöhten Temperaturen (kleiner 600°C) insbesondere unter oxidierenden Bedingungen im Vordergrund. Dazu soll einerseits das Pyrolyseregime so abgewandelt werden, dass die Mikroporenbildung mit hohen spezifischen Oberflächen nicht mehr nur durch Zersetzungsreaktionen unter Inertgasatmosphäre entsteht, sondern durch eine oxidative Nachbehandlung verstärkt wird und gleichzeitig eine silikatähnliche Oxidationsschutzschicht auf der Oberfläche erzeugt wird. Dazu werden zum einen die Ausgangspolymere so modifiziert, dass sie u.a. kovalent gebundene Aminreste aufweisen, die mit Metallkationen Komplexe unterschiedlicher Geometrien ausbilden. Über die Anzahl der koordinierten Aminliganden lässt sich die Porosität und über den Metallgehalt Eigenschaften wie elektrische Leitfähigkeit und katalytische Aktivität steuern und verbessern. Zum anderen soll die Porosität dieser Materialien bereits im unpyrolysierten Zustand durch lokale Zersetzung und Rekombination nach Säurebehandlung gezielt eingestellt werden. Diese Behandlung dient der Erhöhung der Porositätsstabilität auch bei hohen Temperatruren, wodurch ein Einsatz bei erhöhter Temperatur in inerten und oxidierenden Atmosphären bei Erhalt der funktionalen Oberflächen- und Porositätseigenschaften möglich erscheint. Diese elektrisch beheizbaren Schäume eröffnen durch ihre Kombination katalytisch aktiver Oberflächen und selektiv wirkender Mikroporositäten neue Möglichkeiten in den Bereichen der Trenntechnik und Katalyse.