R - ArchiMeD

3 Theoretische Grundlagen 33
Eine Veränderung des Verhältnisses von Vernetzer zu Kettenbildner kontinuierlich
über den Radius der Teilchen führt schließlich zu Gradientennetzwerken [20].
3.2 Edelmetallkolloide
Das Interesse an den optischen Eigenschaften von kolloidalen Metallen, d. h. der
Farbe, läßt sich bis in die Zeit der Römer zurückverfolgen, die damit begannen, diese
zum Färben von Glas zu verwenden. Heute werden kolloidal dispergierte Metalle
aufgrund des sehr großen Verhältnisses von Oberfläche zu Volumen, was sie für
einen Einsatz in der Katalyse prädestiniert, und ihrer größenabhängigen spektroskopischen
Eigenschaften in vielfältigen Anwendungsbereichen eingesetzt. So
werden Edelmetallkolloide neben der Verwendung als Katalysatoren wegen ihrer
vergleichsweise sehr großen Aktivität und Selektivität, beispielsweise auch in
Mikroelektronik, Optoelektronik und Photovoltaik sowie zur Photolyse von Wasser
verwendet [80, 81].
3.2.1 Synthese
Die Synthese von kolloidalem Gold basiert fast immer auf der Reduktion von Au(III)-
Verbindungen mit unterschiedlichen Reduktionsmitteln. So läßt sich das Faraday-Sol
durch Reduktion mit weißem Phosphor [82] und andere Sole mit Reduktionsmitteln
wie Hydrazin, Formaldehyd oder Hydroxylamin herstellen. Wesentliche Faktoren bei
der Edelmetallkolloidsynthese sind Größe und Form der entstehenden Teilchen
sowie deren Größenverteilung. Somit stellt die Kontrolle der Parameter, die
Keimbildung und Wachstum beeinflussen, den wichtigsten synthetischen Aspekt dar.
Um die Agglomeration der Kolloide zu verhindern, wird die Reaktion in
Gegenwart von Stabilisatoren durchgeführt. Als Beispiele für niedermolekulare
Stabilisatoren seien Zitronensäure [83] und Citrat [84], die gleichzeitig stabilisierend
und reduzierend wirken, Tetraalkylammoniumsalze [85 - 87] und Phosphinliganden
[88, 89] genannt.
Polymernanokomposits, bestehend aus einer Polymermatrix, die mit Nanoteilchen
gefüllt ist, sind wegen ihrer großen Langzeitstabilität aufgrund des
Oxidations- und Koaleszenzschutzes durch das Polymer, wegen ihrer einfachen
Synthese [90] und vor allem aufgrund der Kombination der katalytischen und
optischen Eigenschaften der Metallnanoteilchen mit den mechanischen Eigen-