Elektrochemische Nitridsynthese

Stickstoffreduktion mit elektrischem Strom

Die elektrochemische Herstellung von Nitriden in Salzschmelze ist eine relativ neue Methode, die auf den Einsatz von schädlichen Gasen und hohen Temperaturen verzichtet. Wir beschäftigen uns hauptsächlich mit der anodischen, elektrochemischen Synthese. Durchgeführt wird die elektrochemische Synthese in einer elektrochemischen Zelle aus Quarzglas oder aus Stahl. Als Elektrolyt dient eine LiCl–KCl:Li3N (0,5 mol%) Schmelze bei einer Arbeitstemperatur von 450 °C. Zur kontinuierlichen Bereitstellung von Nitrid-Ionen wird zusätzlich Stickstoff-Gas in die Schmelze geleitet. Die elektrochemische Synthese dünner Schichten (z.B. TiN oder AlN) ist bereits bekannt. Uns ist es gelungen, verschiedenste binäre Nitride als mikrokristalline Materialien herzustellen, wie z.B. ε–TaN oder δ–NbN. Weiterhin konnten wir erstmalig ternäre Nitride wie Co3InN oder Ni3InN über diese Methode herstellen.

S. Lehmann, R. Niewa,„Electrochemical synthesis of highly nitrogen containing γ-FeN0.13 and ε-Fe3N1.51 in a molten salt system” Eur. J. Inorg. Chem. (2019) 730.
 
S. Lehmann, B. Blaschkowski, R. Niewa,„Electrochemical bulk synthesis of ternary nitride perovskites: Co3InN and Ni3InN” Eur. J. Inorg. Chem. (2019) 1709.
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Prof. Dr. rer. nat.

Rainer Niewa

Professor

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