MCh WP3 Anorganische Materialien

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Synthese, Charakterisierung und technische Anwendung anorganischer Materialien

Vom Lithiumionenakku bis zu ressourcenschonenden Spezialkatalysatoren

W. MaderJ. Beck R. Glaum

Forschung, Lehre und Anwendungen zu Festkörperchemie und Materialien

F. Rosowski(BASF)

W. Hoffbauer

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Wie kann man Feststoffe(z. B.: Si) hochrein erhalten?

Wie funktioniert eine Halogenlampe?

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Kann man Oxide wie Fe2O3 oder Cr2O3 reinigen und kristallisieren?

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Eisenoxide alsFarbpigmenteund Katalysatoren

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5M. Wohlfahrt-Mehrens, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung, Ulm.

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Flüssige od. feste (Polymer) Elektrolyte

Alternative Kathoden-materialien?z.B.: LiFeIIPO4

Aufgeladen: CoIVO2 und LiC6

Entladen: LiCoIIIO2 und C6

Alternative Elektrolyte?

Alternative Anoden-materialien?

Redoxreaktion:Co4+ + Li0 Co3+ + Li+

Lithiumionen-Akkumulatoren

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Katalysatoren für die Partialoxidation von Kohlenwasserstoffen

C4H10,g + 13/2 O2,g = 4CO2,g + 5H2Og “Totaloxidation“C4H10,g + 13/4 O2,g = C4H2O3,g + 7/2H2Og “Partialoxidation“

MaleinsäureanhydridC4H2O3,g

(VIVO)2P2O7 als Katalysator

H. Seeboth, B. Kubias, H. Wolf, B. Luche, Chem. Tech. 1976, 28, 730.E. Bordes, P. Courtine, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1985, 294.

ca. 1,4 Mio T/JahrKein Chlor zur Aktivierung!

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Selektive Oxidation von Kohlenwasserstoffen; moderne Verfahren zur Schwefelsäureherstellung; Vanadiumoxide und das System V / P / O

Oxidationsreaktionen

Heterogene Katalyse unter industriellen Bedingungen (F. Rosowski)Katalysatormaterialien und festkörperchemische Grundlagen

Darstellung und Eigenschaften von gemischtvalenten Eisen- und Mangan-oxidenHaber-Bosch-Verfahren

Selektive Hydrierreaktionen, Fischer-Tropsch-Verfahren, Biomasse als RohstoffChemische Bindung in Metallen und intermetallischen Verbindungen

Hydrierungen

Zeolithe in der heterogenen Katalyse; Synthese und Strukturchemie von ZeolithenHydrocracking

Rauchgasentschwefelung, DeNOx, Dreiwege-Katalysator;Kristallchemie von Cerdioxid CeO2-x

Abgasreinigung

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Synthese eines Hochtemperatursupraleiters

YBa2Cu3O7-x

1. Synthesen (AK Beck, Glaum, Mader)

Pyrolyse von Kohlenwasserstoffen bei hohen Temperaturen

Fullerene

Hausgemachte „Megaperls“

Zeolithe

Darstellung und Kristallisation von Seltenerdverbindungen und II/VI-Halbleitern

Chemischer Transport

Kristallisation von zweikernigen Kupferkomplexen

Zweikern-Komplexe

Synthesen unter definierter Gasatmosphäre

VP / VPO4 / (VO)2P2O7 / VOPO4

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2. UV/vis-Spektroskopie an Pulvern und Einkristallen (AK Glaum)

Optisches Band Gap von HalbleiternAbsorptionsspektren von SEVO4

Richtungsabhängigkeit von UV/vis-Spektren

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Kristalle von SrCoP2O7 zeigen ausgeprägten Dichroismus!

Dichroismus: Farbunterschiede im Polarisationsmikroskop und unterschied-liche Absorptionsspektren bei unterschiedlicher Kristallorientierung

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3. Bestimmung magnetischer Eigenschaften (AK Beck)

Magnetwaage nach Faraday

Paramagnetische Suszeptibilität von Verbindungen der Lanthaniden;Kooperative magnetische Effekte

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4. Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit (AK Beck)

YBa2Cu3O7-x und CdSe

Bestimmung der Temperatur-abhängigkeit der elektrischenLeitfähigkeit

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LabortageSynthese von YBa2Cu3O7-x

Fullerene: Synthese und Charakterisierung

Einkristall-UV/vis-Spektren

Zeolithe: Synthese und Charakterisierung

Festkörper-NMR

Festkörpersynthese unter definierter Gasphase

Kristallisation und Charakterisierung von LnVO4 und MQ

Magnetische Messungen an LnVO4 und Kupferkomplexen

Durchführung von Bandstrukturrechnungen an Beispielen

IR- und Raman-Spektroskopie mit Auswertung

Graphische Darstellung von Kristallstrukturen

Leitfähigkeitsmessungen

AK Mader

AK Beck

AK Glaum

AK Mader

Hoffbauer

AK Glaum

AK Glaum

AK Beck

AK Bredow

AK Beck

AK Mader

AK Beck

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Vorlesungen

Festkörpersynthesen (10 h)

Magnetochemie, UV/vis-Spektroskopie (10 h)

Festkörper-NMR (4 h)

Einführung in die Berechnung von Bandstrukturen (8 h)

Schwingungsspektroskopie und Faktorgruppenanalyse (6 h)

Materialeigenschaften und Anwendungen (12 h)

Heterogene Katalyse (10 h)

Glaum

Glaum

Hoffbauer

Bredow

Beck

Beck/Glaum/Mader

Rosowski

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Dozenten: Beck, Glaum, Hoffbauer, Mader und Rosowski

Umfang: 15 Wochen4h Vorlesung pro Woche (Di, Mi 13 -15 Uhr)1h Seminar pro Woche (Mi 18 - 19 Uhr)4h Stunden Praktikum pro Woche (Fr 8 - 12 Uhr)

(Gruppen á 2 bis 3 Studierende)

Organisatorisches zum Wahlpflichtmodul MCh WP 3 „Anorganische Materialien“

Studienleistungen: Protokolle zu den Labortagen (inkl. Bearbeitung der Übungsaufgaben)Seminarvortrag zu einer Kristallstrukturfamilie

Abschlußkolloquium

Anmeldung: bis 04.02.2011 Sekretariat Prof. Beck

Voraussetzungen: keine!