Verbundprojekt
SPP 1010 TP - Reaktivität von Festkörpern - Teilprojekt: Untersuchung der Reaktivität metallischer Elektroden gegenüber Nichtmetallen in galvanischen Ketten mittels Festelektrolyten und Niederdruckplasmen
Geldgeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft
Laufzeit: 1996-2003
URL: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5274634
Ausführliche Beschreibung:
Forschungsbereich:
Die Anorganische Festkörperchemie bringt durch Verfeinerung und Fortentwicklung präparativer Methoden unzählige neue und neuartige Stoffe mit häufig ungewöhnlichen physikalischen Eigenschaften hervor. Dies ist die Basis für die Entwicklung neuer Materialien! Es fehlen eingehende Kenntnisse über die Reaktivität von Festkörpern: ohne dass die Reaktionsabläufe bekannt sind, kann man sie auch nicht steuern und die Eigenschaften der Stoffe nicht gezielt beeinflussen. Grundsätzliche Ziele des Schwerpunktprogramms sind daher die Aufklärung von Reaktionsabläufen (Synthesewegen) und ihre Steuerung, die Isolierung und Charakterisierung von Zwischenprodukten, die gezielte Herstellung von Stoffen mit besonderen Eigenschaften (Reinheit, physikalische Eigenschaften), die Gewinnung metastabiler Stoffe, die (Weiter-) Entwicklung neuer Synthesemethoden, die Verfolgung der Reaktionsabläufe in situ und in speziellen Fällen auch mit oberflächenempfindlichen Methoden. Als reagierende Stoffgruppen wurden Metalle und intermetallische Phasen einerseits und Nichtmetalle bzw. ihre Verbindungen andererseits ausgewählt. Das Schwerpunktprogramm ist im Kern in der Anorganischen Festkörperchemie angesiedelt; zum Erfolg wird nur die interdisziplinäre Kooperation mit Physikochemikern, Festkörperphysikern und Theoretikern führen.
Teilprojekt:
Das Verständnis der Reaktivität von Festkörpern umfaßt sowohl die Kenntnis der Thermodynamik als auch der Kinetik der zugrundeliegenden reaktiven und diffusiven Prozesse. Der Einsatz galvanischer Ketten erlaubt im Prinzip die experimentelle Untersuchung beider Aspekte der Reaktivität. Zum einen soll in geeigneten galvanischen Ketten die Reaktivität einer metallischen Elektrode durch Kontrolle und Messung der von außen angelegten elektrischen Spannungen und Ströme als Funktion von Temperatur und chemischem Potential des Nichtmetalls in situ untersucht werden. Der Einfluß der inneren Grenzflächenkinetik (Metall/Oxidationsschicht) auf die Gesamtkinetik steht hier im Mittelpunkt der geplanten Untersuchungen. Zum zweiten soll die Oxidation metallischer Elektroden in reaktiven Nichtmetallplasmen mit Hilfe einer Quarzmikrowaage und eines Emissionsspektrographen (Plasmadiagnostik) möglichst quantitativ (im Vergleich zu thermischen Oxidationen) studiert werden. Der Einfluß der äußeren Grenzflächenkinetik (Oxidationsschicht/Gas) steht hier im Mittelpunkt der geplanten Untersuchungen.
Forschungsbereich:
Die Anorganische Festkörperchemie bringt durch Verfeinerung und Fortentwicklung präparativer Methoden unzählige neue und neuartige Stoffe mit häufig ungewöhnlichen physikalischen Eigenschaften hervor. Dies ist die Basis für die Entwicklung neuer Materialien! Es fehlen eingehende Kenntnisse über die Reaktivität von Festkörpern: ohne dass die Reaktionsabläufe bekannt sind, kann man sie auch nicht steuern und die Eigenschaften der Stoffe nicht gezielt beeinflussen. Grundsätzliche Ziele des Schwerpunktprogramms sind daher die Aufklärung von Reaktionsabläufen (Synthesewegen) und ihre Steuerung, die Isolierung und Charakterisierung von Zwischenprodukten, die gezielte Herstellung von Stoffen mit besonderen Eigenschaften (Reinheit, physikalische Eigenschaften), die Gewinnung metastabiler Stoffe, die (Weiter-) Entwicklung neuer Synthesemethoden, die Verfolgung der Reaktionsabläufe in situ und in speziellen Fällen auch mit oberflächenempfindlichen Methoden. Als reagierende Stoffgruppen wurden Metalle und intermetallische Phasen einerseits und Nichtmetalle bzw. ihre Verbindungen andererseits ausgewählt. Das Schwerpunktprogramm ist im Kern in der Anorganischen Festkörperchemie angesiedelt; zum Erfolg wird nur die interdisziplinäre Kooperation mit Physikochemikern, Festkörperphysikern und Theoretikern führen.
Teilprojekt:
Das Verständnis der Reaktivität von Festkörpern umfaßt sowohl die Kenntnis der Thermodynamik als auch der Kinetik der zugrundeliegenden reaktiven und diffusiven Prozesse. Der Einsatz galvanischer Ketten erlaubt im Prinzip die experimentelle Untersuchung beider Aspekte der Reaktivität. Zum einen soll in geeigneten galvanischen Ketten die Reaktivität einer metallischen Elektrode durch Kontrolle und Messung der von außen angelegten elektrischen Spannungen und Ströme als Funktion von Temperatur und chemischem Potential des Nichtmetalls in situ untersucht werden. Der Einfluß der inneren Grenzflächenkinetik (Metall/Oxidationsschicht) auf die Gesamtkinetik steht hier im Mittelpunkt der geplanten Untersuchungen. Zum zweiten soll die Oxidation metallischer Elektroden in reaktiven Nichtmetallplasmen mit Hilfe einer Quarzmikrowaage und eines Emissionsspektrographen (Plasmadiagnostik) möglichst quantitativ (im Vergleich zu thermischen Oxidationen) studiert werden. Der Einfluß der äußeren Grenzflächenkinetik (Oxidationsschicht/Gas) steht hier im Mittelpunkt der geplanten Untersuchungen.
Koordinierende Einrichtung
- Iowa State University
Kooperationspartner mit Förderung
1 von 6
- Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
- Christian-Albrechts-Universität zu Kiel
- Eberhard Karls Universität Tübingen
- Freie Universität Berlin
- Georg-August-Universität Göttingen
