Synthese von Kohlenstoffnanostrukturen durch ionothermale Karbonisierung von gewöhnlichen Lösungsmitteln und Lösungen

Eine Kombination aus Ionothermalsynthese und Heisinjektionstechnik fuhrte zu aus Losungsmitteln erzeugten neuartigen Kohlenstoffnanostrukturen. Bei kontrollierter Zugabe von gewohnlichen Losungsmitteln zu heiser Zinkchloridschmelze entstanden spharische, schichtartige oder verzweigt-nanofaserige Nanopartikel mit erstaunlich hoher Kohlenstoffeffizienz. Die Verwendung Heteroatom-haltiger Losungsmittel hatte die Herstellung von Kohlen mit Dotierungsgraden von bis zu 14 Gew.-% Stickstoff und 13 Gew.-% Schwefel zur Folge. Hohe Oberflachen und grose Porenvolumina der Losungsmittelkohlen von >1666 m2 g−1 und 2.80 cm3 g−1 sowie CO2-Absorptionskapazitaten von 4.13 mmol g−1 bei 273 K und 1 bar konnten erhalten werden. Die neuartige Methode lies sich nicht nur auf reine Kohlen anwenden, sondern wurde zudem auf die Herstellung von Nanokompositmaterialien aus Kohlenstoff und anorganischen Verbindungen ausgeweitet. ZnS@C, Ni@C und Co@C wurden erfolgreich mit der “kinderleichten” Methode hergestellt. Das Ni@C-Nanokomposit eignet sich zur elektrokatalytischen Wasserspaltung, vergleichbar zu kommerziellen Edelmetallkatalysatoren.