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Masterarbeit: Doppelperovskite als neue Klasse von Sauerstoffkatalysatoren

Ausschreibendes Institut: PGI-7 - Elektronische Materialien
Kennziffer: D036/2016, Chemie, Materialwissenschaften

Auf der Suche nach Materialien zur effizienten Energieumwandlung spielen seit langer Zeit Oxide mit Perovskitstruktur eine vorherrschende Rolle. Deren chemische Zusammensetzung und die darüber bestimmte Sauerstoffleerstellenkonzentration ist ein wichtiges Werkzeug, die elektrochemische Leistungsfähigkeit im Hinblick auf Sauerstoffkatalyse zu kontrollieren.

Bestimmte Zusammensetzungen wie zum Beispiel Pr2-2xBa2xCo2O6-δ (PBCO) führen zu einer Ordnung der Kationen und Sauerstoffleerstellen, was weitreichende Auswirkungen auf die Defektchemie und damit die elektrochemische Performance hat, und eine weitere Stellschraube zur Optimierung im Hinblick auf die Elektrokatalyse darstellt. Um die zu Grunde liegenden Mechanismen zu Verstehen und eine Struktur-Eigenschafts-Beziehung herzustellen, ist eine komplette thermodynamische und strukturelle Charakterisierung des Materials von besonderer Bedeutung.

In dieser Arbeit soll neben der Defektchemie als Funktion von Sauerstoffpartialdruck, Temperatur und der Zusammensetzung x deren Auswirkung auf die Struktur und etwaige Ordnungsphänomene Untersucht werden.

Aufgaben:

  • Synthese von PBCO Pulvern verschiedener Zusammensetzungen,
  • Defektchemische Analyse mittels Thermogravimetrie und Coulometrischer Titration,
  • Strukturelle Untersuchungen mit Hilfe von Roentgendiffraktion, sowohl labor- als auch synchrotrongestuetzt,
  • Entwicklung eines Defektmodells aus den gewonnenen thermodynamischen und strukturellen Daten.

Voraussetzungen

  • Sehr gute Kenntnisse in Chemie und chemischer Thermodynamik
  • Hohes Maß an Eigeninitiative
  • Kenntnisse in nasschemischen Synthesemethoden
  • Teamfähigkeit und Spaß an interdisziplinärer Arbeit
  • Reisebereitschaft (Messungen am Synchrotron)

Ansprechpartner
Dr. David Müller
Forschungszentrum Jülich GmbH, PGI-6
Tel. 02461-61 5814
e-mail: dav.mueller@fz-juelich.de

Dr. Felix Gunkel
Forschungszentrum Jülich, PGI-7
Tel. 02461-61 5339
e-mail: f.gunkel@fz-juelich.de


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