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Organisation von Metalloxid‐Nanowürfeln durch Hydroxylierung

Abstract

Wasserdampf kann die Form und Anordnung von Nanopartikeln entscheidend beeinflussen. Inwieweit dies für die Steuerung der Struktur und Eigenschaften von Nanomaterialien nutzbar ist, wurde bislang allerdings kaum erforscht. Hier wird über die durch Wasserdampf ausgelöste Selbstorganisation von MgO‐Nanowürfeln in regelmäßig versetzte eindimensionale Anordnungen berichtet. Diese Transformation erfolgt über eine anfängliche geordnete Anlagerung der MgO‐Würfel, hat die Bildung von länglichen Mg(OH)2‐Strukturen zum Zwischenzustand und endet mit der Rückumwandlung in Stapel aus versetzt gestuften MgO‐Nanowürfeln. Mittels Ab‐initio‐Modellierung konnten die durch Hydratisierung und Hydroxylierung bedingten Änderungen der Energie der Würfeloberflächen als Auslöser und Triebkraft für die ungewöhnliche, gestufte Anordnung der Würfel identifiziert werden. Diese Selbstorganisation von Metalloxid‐Nanopartikeln außerhalb einer flüssigen Umgebungsphase bietet einen neuen Ansatz zur Steuerung keramischer Mikrostrukturen und sowie eine Möglichkeit zur Überprüfung oberflächenwissenschaftlicher Konzepte.

Alea iacta est: Mithilfe von Wasserdampf lassen sich MgO‐Nanowürfel zu regelmäßig versetzten eindimensionalen Anordnungen selbstorganisieren. Die Umwandlung erfolgt über eine anfängliche geordnete Anlagerung der MgO‐Würfel mit nachfolgender Bildung länglicher Mg(OH)2‐Strukturen und endet mit der Rückumwandlung in Stapel aus gestuft versetzten MgO‐Nanowürfeln.

Autoren:   Daniel Thomele, Gilles R. Bourret, Johannes Bernardi, Michel Bockstedte, Oliver Diwald
Journal:   Angewandte Chemie
Jahrgang:   2016
Seiten:   n/a
DOI:   10.1002/ange.201608538
Erscheinungsdatum:   22.12.2016
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