Zielasek, VolkmarLoof, Daniel2024-11-202024-11-202024-10-01https://media.suub.uni-bremen.de/handle/elib/8435https://doi.org/10.26092/elib/3469Pt-Katalysatoren sind das Herzstück in katalytischen Wasserstoffgassensoren. Zum Schutz vor Explosionen sind diese H2-Sensoren für eine Energiewende mit grünem Wasserstoff unerlässlich. Klassische Katalysatorsysteme haben aufgrund geringer Pt-Beladungen jedoch langsame Antwortzeiten und geringe Sensitivität. Daher befasst sich diese Arbeit mit Netzwerken aus Pt-Nanopartikeln und bifunktionellen Amino-Liganden, die als neuartiges Katalysatorsystem mit hohen Pt-Beladungen zur Verfügung stehen. Bislang wurde angenommen, dass eine thermisch stabile Nanopartikel-Netzwerkstruktur für das langanhaltende und intensive H2-Sensorsignal verantwortlich ist. In der vorliegenden Arbeit wurde jedoch festgestellt, dass die liganden-vernetzten Pt-Nanopartikel nicht die hohen thermischen Stabilitäten hatten, die zuvor erwartet wurden. Eine zusätzliche Untersuchung des Abbau-Mechanismus zeigte dann, dass sich die C-N-Bindungen in den Pt-gebundenen Amino-Liganden spalteten. Zum Abschluss wurden die NP-Netzwerke auf katalytischen H2-Gassensoren eingesetzt und mit einer Kombination aus in-operando FTIR-Spektroskopie und ex-situ STEM/EDX-Messungen untersucht. Insgesamt zeigten die Katalyse-Ergebnisse, dass sich die Liganden zwar schnell und vollständig zersetzt hatten, das H2-Sensorsignal jedoch über 5 Tage stabil blieb. Die strukturelle Untersuchung des Katalysators zeigte schließlich, dass die NP-Netzwerke zwar kollabiert waren, aber sich hieraus ein nanoporöser Pt-Schwamm gebildet hatte, welcher der Struktur des tatsächlich aktiven Pt-Katalysator auf den katalytischen H2-Gassensoren entsprach.deCC BY 4.0 (Attribution)https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Pt-NanopartikelFunktionalisierungKatalysePt-NanoschwammIn-operandokatalytische Wasserstoffgassensoren540Dissertation10.26092/elib/3469urn:nbn:de:gbv:46-elib84357