Organisation von Metalloxid-Nanowgrfeln durch Hydroxylierung

Abstract

Wasserdampf kann die Form und Anordnung von Nanopartikeln entscheidend beeinflussen. Inwieweit dies fgr die Steuerung der Struktur und Eigenschaften von Nanomaterialien nutzbar ist, wurde bislang allerdings kaum erforscht. Hier wird gber die durch Wasserdampf ausgelçste Selbstorganisation von MgO-Nanowgrfeln in regelm-ßig versetzte eindimensionale Anordnungen berichtet. Diese Transformation erfolgt gber eine anf-ngliche geordnete Anlagerung der MgO-Wgrfel, hat die Bildung von l-nglichen Mg(OH)2- Strukturen zum Zwischenzustand und endet mit der Rgckumwandlung in Stapel aus versetzt gestuften MgO-Nanowgrfeln. Mittels Ab-initio-Modellierung konnten die durch Hydratisierung und Hydroxylierung bedingten inderungen der Energie derWgrfeloberfl-chen als Auslçser und Triebkraft fgr die ungewçhnliche, gestufte Anordnung der Wgrfel identifiziert werden. Diese Selbstorganisation von Metalloxid-Nanopartikeln außerhalb einer flgssigen Umgebungsphase bietet einen neuen Ansatz zur Steuerung keramischer Mikrostrukturen und sowie eine Mçglichkeit zur 3berprgfung oberfl-- chenwissenschaftlicher Konzepte.