29.05.2019
Den Star unter den Nanopartikeln finden - optimale Katalysatoren für Brennstoffzellen
Dr. Julia Weiler , Ruhr-Universität Bochum
Herkömmliche Methoden benötigen für die Analyse eine Mindestmenge von über zehn Millionen Partikeln. Das Bochumer Verfahren kann einzelne Nanopartikel charakterisieren. Brennstoffzellen funktionieren noch nicht optimal, weil der perfekte Katalysator fehlt - bislang hat man danach mit den falschen Methoden gesucht, meint Kristina Tschulik.
Das Forschungsobjekt von Prof. Dr. Kristina Tschulik ist klein. Sehr klein. Tausendmal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Es handelt sich um Nanopartikel, die in verschiedenen Formen und Zusammensetzungen hergestellt werden und aus der Industrie nicht mehr wegzudenken sind.
Katalysatoren für zahlreiche Reaktionen werden in Form von Nanopartikeln gefertigt. Denn sie verbrauchen wenig Material, haben aber trotzdem eine große Oberfläche, an der die chemischen Reaktionen stattfinden können. Eine industriell hergestellte Nanopartikel-Charge ist eine Ansammlung vieler Individuen, die in Form, Größe und chemischer Zusammensetzung variieren.
Kristina Tschulik interessiert sich für jeden einzelnen der Winzlinge. Mit ihrem Team der RUB-Forschungsgruppe für Elektrochemie und Nanoskalige Materialien charakterisiert sie individuelle Partikel und bestimmt auch, welche besonders katalytisch aktiv sind. "Wenn man wüsste, welche Eigenschaften einzelne Partikel besonders aktiv machen, könnte man gezielt Partikel mit genau diesen Eigenschaften herstellen", erklärt die Bochumer Chemikerin. Viele zukunftsträchtige Technologien, etwa Brennstoffzellen, funktionieren derzeit noch nicht wie gewünscht, weil die optimalen Katalysatoren fehlen. "Ich glaube, das liegt daran, dass wir noch nicht die perfekten Methoden haben, um die Katalysatoren zu charakterisieren", sagt Kristina Tschulik.