Die Firma CeramTec GmbH, Luitpoldstraße 15, 91207 Lauf a. d. Pegnitz hat beim Landratsamt Nürnberger Land die wesentliche Änderung der bestehenden immissionsschutzrechtlichen Genehmigung zur Errichtung und Betrieb einer Anlage zum Brennen keramischer Erzeugnisse mit einer Produktionskapazität von weniger als 75 Tonne je Tag beantragt.
Der Antrag betrifft die Errichtung und den Betrieb von zwei Ofenpaaren jeweils zum Entbindern und Drucksintern von Siliziumnitrid-Substraten. Damit soll eine Serienfertigung für Substrate aus Siliziumnitrid (Si3N4) aufgebaut werden.
Die elektronische Struktur von Festkörper-Elektrolytgrenzflächen wird in diesem Teilvorhaben unter Reaktionsbedingungen untersucht. Für die Energiewandlung und Energiespeicherung ist die elektrochemische Wasserspaltung von besonderer Bedeutung. Diese erfolgt an Ir- und Pt Elektroden, da bisher nur Edelmetallelektroden die erforderliche Stabilität insbesondere auf der Anodenseite zeigen. Leider ist die elektronische Struktur an der Grenzfläche und an der Anodenoberfläche unbekannt. Dies liegt in der Tatsache begründet, dass es keine Messmethoden gibt, die die Bestimmung der elektronischen Struktur unter elektrochemischen Reaktionsbedingungen ermöglichen. Die Photoelektronenspektroskopie eröffnet hierzu neue Möglichkeiten. Es werden zwei Lagen Graphen auf ein Siliziumnitridgitter transferiert und mit Pt bzw. Ir bedampft. Die bedampfte Seite dient dann als Anode und wird einem Wasserfluss ausgesetzt. Die Photoelektronenspektroskopie erfolgt dann durch das Graphen und den elektrochemischen Bedingungen der Wasserspaltung. Um das Vorhaben zu realisieren muss im ersten Schritt die vorhandene XPS Apparatur zur Untersuchung von heterogen katalytischen Prozessen so umgebaut werden, dass auch elektrochemische Experimente durchgeführt werden können. Dazu wird eine Schnittstelle zwischen Analysator und Reaktionszelle geschaffen, so dass unterschiedliche Module an den Analysator adaptiert werden können. Im nächsten Schritt werden Depositionsmethoden für nanostrukturierte Pt und IrO2 Elektroden auf das Graphen verglichen und die so erhaltenen Elektroden in der elektrochemischen Wasserspaltung charakterisiert. Sind stabile Graphenmembrane gefunden und zeigen die Elektroden eine gute Performance in der OER (oxygen evolution reaction) werden diese mittels Photelektronenspektroskopie unter elektrochemischen Reaktionbedingungen spektroskopiert. Die Messergebnisse werden mit Zustandsdichte Rechnungen verglichen.