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Synthese und Eigenschaften von Nanopartikeln

Der Arbeitskreis Haase beschäftigt sich mit anorganischen Nanomaterialien. Schwerpunkt ist die chemische Synthese von Nanokristallen, also Kristallen, die nur wenige Nanometer (millionstel Millimeter) groß sind und aus einigen 100 bis einigen 10000 Atomen bestehen. Festkörperkristalle mit derart geringen Abmessungen zeichnen nicht nur durch ein sehr großes Oberfläche/Volumen-Verhältnis aus, sondern zeigen häufig auch Eigenschaften, die von denen der entsprechenden makrokristallinen Festkörper abweichen. Dies ist für Anwendungen von Nanokristallen z.B. in der Katalyse, medizinischen Diagnostik oder Solarzellen interessant. Untersuchungen der physikalischen Eigenschaften solcher Materialien bilden deshalb einen weiteren Schwerpunkt, neben der Entwicklung neuer Synthesemethoden und der Untersuchung der Wachstumsmechanismen der Kristalle in der kolloidchemischen Synthese.

Die kolloidchemische Synthese stellt einen wichtigen Zugang zu vielen Nanomaterialien dar, da die Methode sehr gut voneinander separierte Nanokristalle mit engen Größenverteilungen liefert. Durch Kontrolle der Synthesebedingungen kann die Größe und die Form der Partikel variiert werden, wie die folgenden elektronenmikroskopischen Aufnahmen zeigen.