Initialstadien von kompakten und selbstorganisierten porösen anodischen Deckschichten auf Titan

• Antragstellerin: Professorin Dr. Julia Kunze-Liebhäuser
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2014
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 34426119

Das hier vorgestellte Projekt hat die Initiierung der anodischen Deckschichtbildung und des Wachstums von elektrochemisch erzeugten, selbstorganisierten TiO2-Nanoröhren auf Titan zum Thema. Ziel der Untersuchungen ist, ein besseres Verständnis der Passivschichtbildung des Systems bezüglich Aufbau, Eigenschaften und Wachstum zu erlangen und die Mechanismen, die zu selbstorganisiertem Nanoröhrenwachstum führen, aufzuklären. Die Identifizierung atomarer Strukturen der Passivfilme auf Titan in ihrem Initialstadium ist wichtig für ein besseres Verständnis der TiO2-Porenbildung, die, besonders in ihrem Anfangstadium, noch nicht mechanistisch geklärt werden konnte. In-situ Rastersondenmethoden (EC-STM/ -AFM) erlauben die zeitgleiche Untersuchung struktureller Eigenschaften bei Modifikation der Systeme durch das angelegte Elektrodenpotential. Auf der Grundlage der Erkenntnisse aus diesen Versuchen kombiniert mit anderen oberflächenanalytischen Verfahren soll zunächst eine Modellvorstellung zu Aufbau und Zusammensetzung der Passivschicht auf Titan im Nanometerbereich entwickelt werden, was ermöglicht, aufgrund dieses Modells den Einfluss der Struktur der Passivschicht auf eine selbstorganisierte Porosifizierung der Systeme abzuleiten. Dabei werden insbesondere die Art der Kristallisation und die Struktur des Oxids hilfreiche Aufschlüsse liefern können, da ein Einfluss der Morphologie der Schichten erwartet wird. Anschließend wird darauf aufbauend die Anfangsphase der Nanoröhrenbildung in-situ untersucht, da ein Verständnis des Bildungsmechanismus auf atomarer Ebene nur mit Hilfe elektrochemischer Rastersondenmethoden gewonnen werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich