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Ausschreibender Bereich: PGI-7 - Elektronische Materialien
Kennziffer: D117/2018, Chemie, Physik, Materialwissenschaften

Masterarbeit: Atomar definierte Oberflächen für die Wasser-Elektrokatalyse

Die effiziente Herstellung von Wasserstoff durch Elektrokatalyse ist zentrale Voraussetzung für die Nutzung von H2 als Energieträger der Zukunft. Dabei wird mittels maßgeschneiderter katalytischer Oberflächen Wasser direkt in seine Bestandteile O2 und H2 zerlegt (water splitting). Auf der Suche nach den effizientesten Materialien gehören komplex Oxide zu den aussichtreichsten Kandidaten. Die genauen Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung, Kristallstruktur und Oberflächenbeschaffenheit mit der katalytischen Aktivität sind allerdings noch nicht vollständig verstanden.

In dieser interdisziplinären Masterarbeit sollen daher gezielt epitaktische Dünnschichten im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Stanford University hergestellt und näher untersucht werden. Mittels gepulster Laser-Deposition werden dazu Dünnschichten aus La1-xSrxCoO3 (LSCO) atomar definiert abgeschieden und die katalytischen Eigenschaften untersucht. LSCO ist eines der aussichtsreichsten Oxide für die Katalyse, und im Rahmen dieser Arbeit soll durch die Evaluation von „Structure-Property-Relations“ mit besonderem Fokus auf die Auswirkung der Kristallorientierung die Rolle der Kristallstruktur der aktiven Oberfläche aufgeklärt werden.

Das Masterprojekt beinhaltet folgende Aufgaben:

  • Herstellung epitaktischer Filme mittels gepulster Laserdeposition (Laser-MBE) und Variation der Dünnfilm-Stöchiometrie und Orientierung
  • Elektrische und strukturelle Charakterisierung der Schichten (Transport, AFM und XRD)
  • Elektrochemische Charakterisierung der katalytischen Aktivität

Voraussetzungen
Gute Kenntnisse in Festkörperphysik und Elektrochemie
Spaß an interdisziplinärer Arbeit
Experimentelles Geschick
Fähigkeit zur Teamarbeit in einem internationalen Umfeld

Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung für dieses spannende Projekt!

Ansprechpartner
Dr. Felix Gunkel
RWTH Aachen (IWE2) und Forschungszentrum Jülich, PGI-7
Tel. 02461-61 5339
e-mail: f.gunkel@fz-juelich.de

Dr. Christoph Baeumer
RWTH Aachen (IWE2) und Stanford University
e-mail: baeumer@stanford.edu

Ausschreibung als pdf-Datei:  Masterarbeit: Atomar definierte Oberflächen für die Wasser-Elektrokatalyse (PDF, 447 kB)