Neue Forschungsergebnisse

Dazu wurden spezielle goldhaltige Precursoren synthetisiert, die für eine Umsetzung mittels Flammenpyrolyse geeignet sind. Die Flammenpyrolyse (CCVD, von engl. combustion chemical vapour depsition) ist ein kostengünstiges Verfahren zur Nanobeschichtung unter Atmosphärendruckverhältnissen.

Den katalytischen Prozessen wird eine immer größer werdende Bedeutung zugeschrieben. Ein gängiges Beispiel hierfür ist die Reduzierung von Schadstoffen unter anderem in der Automobilindustrie. Katalysatoren haben das Ziel, chemische Reaktionen auszulösen, zu beschleunigen oder selektiv in eine bestimmte Richtung zu steuern.

Gold besitzt eine sehr hohe katalytische Aktivität. Es wird z. B. bei der selektiven Oxidations- und Hydrierungsreaktion, aber auch bei der Wasser-Gas-Shift-Reaktion eingesetzt. Dafür eignen sich sowohl Goldnanopartikel als auch direkt in poröse Wirtsmaterialien eingebundenes Gold.

Die Wissenschaftler der TU Chemnitz synthetisierten Goldcarboxylatverbindungen aus [AuCl(PR₃)] (R = Et bzw. Bu) und Silbercarboxylaten. Diese lassen sich hervorragend in Methanol lösen und als flüssige Precursoren für den CCVD-Prozess verwenden. Bei Innovent konnten in zahlreichen Versuchen damit dünne Goldschichten und golddotierete, hoch poröse Siliciumoxidschichten erzeugt werden.

In verschiedenen Analysen konnte gezeigt werden, dass die für die Katalyse notwendige metallische Phase abgeschieden wurde. Für die Katalyse wurde das in der chemischen und pharmazeutischen Industrie anfallende Zwischenprodukt bei der Herstellung von Farben, Gummi und Schädlingsbekämpfungsmitteln, 4-Nitrophenol, eingesetzt. Dieses konnte erfolgreich durch den Katalysator abgebaut und zu 4-Aminophenol umgewandelt werden.

Dabei erwies sich insbesondere die Kombination aus Gold und Siliciumoxidschicht, die hochporös appliziert wurde (siehe Abbildung 1), als hervorragender aktiver Katalysator (siehe Abbildung 2).