Dienstag, 21 März 2023 08:00

Zehntausende Katalysatoren auf dem Durchmesser eines Haars

von Redaktion

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Unter dem Lichtmikroskop sind die Ergebnisse des Sputterverfahrens erkennbar Foto: RUB Lars Banko

Bei der Suche nach Katalysatoren für die Energiewende sind Materialien aus mindestens fünf Elementen, sogenannte Hochentropielegierungen, besonders vielversprechend. Nur gibt es davon theoretisch Millionen – wie findet man da das leistungsstärkste? Einem Forschungsteam der Ruhr Universität Bochum ist es nun gelungen, durch ein Sputterverfahren alle möglichen Kombinationen aus fünf Elementen auf einem Träger unterzubringen.

Dabei werden alle Ausgangstoffe zeitgleich aus verschiedenen Richtungen aufgebracht und schlagen sich auf jeder Stelle in verschiedenen Mischungsverhältnissen nieder. Lochblenden bewirken, dass jede Materialmischung nur noch in einem winzigen Punkt von etwa 100 Mikrometer Durchmesser auf dem Träger entsteht. Zusätzlich entwickelten die Forschenden eine Methode, um das elektrokatalytische Potenzial jeder einzelnen der Kombinationen sehr schnell zu analysieren, das sogenannte Scanning Electrochemical Cell Microscopy, kurz SECCM. Dabei werden über einen hängenden Nanotropfen eines Elektrolyts mit einem Tausendstel des Durchmessers eines Haares die elektrochemischen Eigenschaften des Materials in einem bestimmten Punkt gemessen. Mittels dieser Methoden soll die Suche nach potenziellen Katalysatoren um ein Vielfaches beschleunigt werden.

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