Nanoporöse funktionelle Feststoffe

Feststoffe mit geordneten Anordnungen von Mesoporen können durch sogenannte Templatierung erhalten werden. Dabei agieren verformbare (soft-templating) oder starre (hard-templating) Template als strukturdirigierende Einheiten. Typische Materialien, die durch „soft-templating“ erhalten werden sind MCM-41 oder SBA-15 Silica-Materialien. Bei diesen Feststoffen kondensiert Silica um hexagonal angeordnete Micellen  (Templat) aus amphiphilen Molekülen. Durch Ausbrennen der organischen Moleküle entstehen hexagonal angeordnete Mesoporen (2-50 nm). Wird nun in solchen Poren wiederum Kohlenstoff abgeschieden und anschließend das Silica aufgelöst, entstehen durch dieses „hard-templating“ je nach Abscheidungsmenge des Kohlenstoffs hexagonale Anordnungen von Kohlenstoff-Nanostäben oder Kohlenstoff-Nanoröhren. Das gezeigte Bild zeigt die Elektronendichteverteilung in solchen Anordnungen von hexagonal angeordneten Kohlenstoff-Nanoröhren (CMK-5). Die Elektronendichteverteilung wurde über inverse Fourier-Transformation aus Röntgenpulverdaten berechnet.