WO2014187646A1 - Kupferoxid-siliciumdioxid-komposit - Google Patents

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WO2014187646A1
WO2014187646A1 PCT/EP2014/058564 EP2014058564W WO2014187646A1 WO 2014187646 A1 WO2014187646 A1 WO 2014187646A1 EP 2014058564 W EP2014058564 W EP 2014058564W WO 2014187646 A1 WO2014187646 A1 WO 2014187646A1
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composite particles
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copper
cuo
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PCT/EP2014/058564
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Stipan Katusic
Peter Kress
Harald Alff
Tobias RENGER
Michael Hagemann
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Evonik Industries Ag
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Definitions

  • the invention relates to a copper oxide-silica composite, its preparation and use. Anti-fouling, copper-containing paints are known.
  • the invention relates to a copper oxide-silica composite, its preparation and use. Anti-fouling, copper-containing paints are known.
  • a Flammenspraypyrolyse- method is disclosed with the antibacterial powder can be produced.
  • the powders are copper oxide-doped silica obtained as a mixture of particles in which the copper oxide is embedded in silicon dioxide, those in which the copper oxide is present on the surface of the silica, and finally silica-coated copper oxide particles.
  • the method of making this mixture involves introducing a solution comprising both the starting material of the copper oxide and the silica in an organic solvent.
  • the disclosed process does not allow the targeted production of one type of particle, for example, silica-coated copper oxide particles.
  • it is not disclosed in which oxidation states the metal oxides are present let alone the process discloses the measures with which this could be done.
  • the oxidation state of the copper oxide has an influence on antibacterial activity and it is desirable that
  • the technical object of this invention was therefore to provide a material which allows control of the release of copper.
  • the invention relates to copper oxide-silica composite particles in spherical and / or spheroidal form having an average particle diameter of from 10 to 500 nm, preferably from 20 to 200 nm, containing from 5 to 90% by weight of silica and from 10 to 95% by weight. Copper oxide, wherein the composite particles,
  • Core-shell particles are, the shell being essentially amorphous
  • Silicon dioxide and the core consists essentially of copper oxide, and wherein the copper oxide comprises Cu 2 O, CuO or a mixture thereof.
  • the shell of the core-shell particles consists essentially of amorphous
  • Silica Essentially, it should mean that the shell can have small proportions of other compounds due to impurities in the starting materials.
  • the proportion of silicon dioxide in the shell is at least 99% by weight, preferably at least 99.5% by weight.
  • Amorphous is understood to mean a material in which no diffraction signals can be detected by the usual methods of X-ray diffractometry.
  • the case is a tight shell.
  • dense By dense is meant that when storing 0.33 g of the core-shell particles in 20 ml of HCl (1 mol / l) in H 2 O 2 (0.5 mol / l) or a solution of 8 wt. % NaCl and 2 wt% CaCl 2 in water over a period of 12 hours at 60 ° C less than 1000 ppm copper, preferably less than 100 ppm in the supernatant solution.
  • a suitable analysis technique for this purpose is, for example, ICP (inductively coupled plasma spectroscopy).
  • the thickness of the shell is preferably 1 to 40 nm, more preferably 5 to 20 nm. The thickness of the shell can be determined, for example, by evaluating HR-TEM images.
  • the core-shell particles may contain, in a boundary layer between core and shell, one or more compounds comprising copper, silicon and oxygen.
  • XPS electron spectroscopy for chemical analysis
  • TEM-EDX analysis transmission electron microscopy [TEM] in connection with energy-dispersive analysis
  • the copper oxide present in the composite particles according to the invention comprises Cu 2 O, CuO and Cu 0 3 .
  • the ingredients can, for example by means of
  • interplanar spacings 0.19 and 0.25 nm CuO, those of 0.21 nm Cu 2 O and those of 0.29 and 0.32 nm Cu O 3 are assigned.
  • Cu 2 O and CuO are the main constituents.
  • the proportions in each case from 0 to 100% by weight of Cu 2 O or CuO, in each case based on the core, the domains or the section.
  • the proportions of Cu 2 O are 60 to 70 wt .-% and CuO 10 to 20 wt .-%, each based on the composite particles.
  • the composite particles according to the invention also have hydroxyl groups on their surface. These can be with inorganic and organic
  • Surface modification agents react to form a Van der Waals interaction, an ionic or covalent bond and thereby modify the surface of the composite particles according to the invention.
  • Suitable surface modifiers may be, for example, alkoxysilanes,
  • Another object of the invention is a process for the preparation of the copper oxide-silica composite particles in which a) in a first zone I of a flow reactor containing a mixture
  • the reaction conditions may preferably be selected such that in zone I the average residence time 0.5-1.5 s and the temperature 950-1000 ° C. and in zone II the average residence time Residence time 0.05-0.25 s and the temperature is 730-760 ° C.
  • the reaction conditions may preferably be selected so that in zone I the average residence time 0.5-1.5 s and the temperature 870-930 ° C. and in zone II the average residence time is 0.05-0.25 s and the temperature is 730-760 ° C.
  • the silicon compound is preferably selected from the group consisting of SiCI,
  • the copper compound is preferably introduced as an aerosol.
  • aerosol formation is from a solution using a sputtering gas such as air or nitrogen and a dual or multi-fluid nozzle.
  • the mean droplet diameter is preferably less than 100 ⁇ , particularly preferably less than 50 ⁇ .
  • the copper compound used is preferably Cu (NO 3 ) 2, Cu (CH 3 CO 2 ) 2 copper octoate, copper 2-ethylhexanoate, copper oleate and particularly preferably copper naphthenate.
  • CuCl and / or CuCl 2 provide less good
  • hydrogen, methane, ethane and / or propane can preferably be used. Particularly preferred is hydrogen.
  • the oxygen-containing gas used is mainly air or oxygen-enriched air. As a rule, an excess of oxygen is compared
  • Amount of oxygen is preferably 1, 5-10.
  • Figure 1 shows schematically an embodiment of the invention
  • A aerosol from solution of a copper compound and air or nitrogen
  • Another object of the invention is a coating containing the copper oxide-silica composite particles.
  • Another object of the invention is the use of the copper oxide-silica composite particles as a catalyst, in electronic components and in electrochemical cells. Examples
  • the fine structures of the copper oxide phases and the silicon dioxide shell are determined by high-resolution transmission electron microscopy (HR-TEM).
  • HR-TEM images are taken with a Jeol 2010F unit at 200kV acceleration voltage.
  • the thickness of the shell is using
  • Example 1 Core-shell particles with CuO as the main constituent of the core
  • Zone I A mixture of 25 g / h of vaporous TEOS (Si (OC 2 H 5 ) 4 ), a
  • the average residence time of the reaction mixture in zone I is about 1.1 s.
  • the temperature 50 cm below the burner mouth is 970 ° C.
  • Zone II A mixture of 200 g / h of vaporous TEOS together with 1.5 Nm 3 / h is added to the stream of the reaction mixture from Zone I, which is about 750 ° C hot
  • the mean residence time of the reaction mixture in zone II is 0.1 s.
  • the solid has a content of copper oxide, calculated as CuO, of
  • Example 2 Core-shell particles with Cu 2 O as the main constituent of the core
  • Zone I A mixture of an aerosol which by atomizing 4000 g / h of an 8 weight percent, aqueous solution of copper nitrate, corresponding to 400 g / h CuO, and 4 Nm 3 / h of air as Verdüsungsgas at room temperature (23 ° C) a two-fluid nozzle, 8 Nm 3 / h of hydrogen and 35 Nm 3 / h of air is reacted.
  • the mean residence time of the reaction mixture in zone I is about 1.0 s.
  • the temperature 50 cm below the burner mouth is 91 1 ° C.
  • Zone II A mixture of 257 g / h of vaporous TEOS is added to the stream of the about 700 ° C. reaction mixture from zone I.
  • the mean residence time of the reaction mixture in zone II is 0.1 s.
  • the solid has a content of copper oxide, calculated as CuO, of
  • the quantitative determination of the core constituents by means of X-ray diffractometry gives 16% by weight of CuO and 66% by weight of Cu 2 O, based on the composite particles. Furthermore, the thickness of the shell is determined to be about 4-8 nm.

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Abstract

Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel in sphärischer und/oder sphäroider Form mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 10 bis 500 nm, enthaltend 5 bis 90 Gew.-% Siliciumdioxid und 10 bis 95 Gew.-% Kupferoxid, wobei die Kompositpartikel Kern-Hülle Partikel sind, mit amorphem Siliciumdioxid als Hülle und Kupferoxid als Kern und wobei das Kupferoxid Cu2O, CuO oder ein Gemisch davon umfasst.

Description

Kupferoxid-Siliciumdioxid-Komposit
Die Erfindung betrifft ein Kupferoxid-Siliciumdioxid-Komposit, dessen Herstellung und Verwendung. Bewuchshemmende, Kupfer enthaltende Lacke sind bekannt. Das
Hauptproblem bei der Verwendung von Kupfer ist dessen rasche Freisetzung. Dies bedingt einen hohen Anteil an Kupfer im Lack, wenn man von einer biologisch wirksamen Biozid-Konzentration über den Zeitraum der Lebensdauer des Lackes ausgeht. In der US7147921 wird vorgeschlagen die Problematik der Freisetzung durch eine Umhüllung von Kupfer mit einem Siliciumdioxidfilm zu lösen. Tatsächlich ist zu beobachten, dass der Siliciumdioxidfilm die rasche Freisetzung von Kupfer zu Beginn praktisch nicht unterbindet.
In der WO2006/084390 wird ein Flammenspraypyrolyse- Verfahren offenbart mit dem antibaktierelle Pulver hergestellt werden können. Bei den Pulvern handelt es sich um mit Kupferoxid dotiertes Siliciumdioxid, welches als Gemisch von Partikeln anfällt, bei denen das Kupferoxid in Siliciumdioxid eingebettet ist, solche bei denen das Kupferoxid auf der Oberfläche des Siliciumdioxides vorliegt und schließlich mit Siliciumdioxid umhüllte Kupferoxidpartikel. Das Verfahren zur Herstellung dieses Gemisches umfasst das Einbringen einer Lösung, die sowohl das Ausgangsmaterial des Kupferoxides als auch des Siliciumdioxides in einem organischen Lösungsmittel umfasst. Das offenbarte Verfahren erlaubt nicht die gezielte Herstellung eines Types von Partikeln, beispielsweise von mit Siliciumdioxid umhüllten Kupferoxidpartikeln. Weiterhin wird nicht offenbart in welchen Oxidationsstufen die Metalloxide vorliegen, geschweige denn offenbart das Verfahren die Maßnahmen mit denen dies zu bewerkstelligen wäre. Die Oxidationsstufe des Kupferoxides hat jedoch Einfluss auf antibakterielle Wirksamkeit und es ist wünschenswert die
Zusammensetzung der Kupferoxide wählen zu können. Die technische Aufgabe dieser Erfindung war daher, ein Material bereitzustellen, welches eine Steuerung der Freisetzung von Kupfer erlaubt. Technische
Aufgabe war weiterhin ein Verfahren zur Herstellung dieses Materiales
bereitzustellen. Gegenstand der Erfindung sind Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel in sphärischer und/oder sphäroider Form mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 10 bis 500 nm, bevorzugt von 20 bis 200 nm, enthaltend 5 bis 90 Gew.-% Siliciumdioxid und 10 bis 95 Gew.-% Kupferoxid, wobei die Kompositpartikel,
Kern-Hülle Partikel sind, wobei die Hülle im wesentlichen aus amorphem
Siliciumdioxid und der Kern im wesentlichen aus Kupferoxid besteht und wobei das Kupferoxid Cu20, CuO oder ein Gemisch davon umfasst.
Die Anteile an Siliciumdioxid und Kupferoxid beziehen sich jeweils auf die
Kompositpartikel und Si02 beziehungsweise CuO. Die Hülle der Kern-Hülle-Partikel besteht im wesentlichen aus amorphem
Siliciumdioxid. Im wesentlichen soll bedeuten, dass die Hülle geringe Anteile anderer Verbindungen bedingt durch Verunreinigungen der Einsatzstoffe aufweisen kann. Generell gilt, dass der Anteil an Siliciumdioxid in der Hülle wenigstens 99 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 99,5 Gew.-% beträgt. Unter amorph wird ein Material verstanden, bei dem mit den üblichen Methoden der Röntgendiffraktometrie keine Beugungssignale erfasst werden können.
Bei der Hülle handelt es sich um eine dichte Hülle. Unter dicht ist zu verstehen, dass bei Lagerung von 0,33 g der Kern-Hülle-Partikel in 20ml HCl (1 mol/l) in H2O2 (0,5 mol/l) oder einer Lösung von 8 Gew.-% NaCI und 2 Gew.-% CaCI2 in Wasser über einen Zeitraum von 12 Stunden bei 60 °C weniger als 1000 ppm Kupfer, bevorzugt weniger als 100 ppm in der überstehenden Lösung gefunden werden. Eine geeignete Analysetechnik hierfür stellt beispielsweise ICP (inductively coupled plasma spectroscopy) dar. Die Dicke der Hülle beträgt bevorzugt 1 bis 40 nm, besonders bevorzugt 5 bis 20 nm. Die Dicke der Hülle kann beispielsweise durch Auswertung HR-TEM- Aufnahmen bestimmt werden.
Die Kern-Hülle-Partikel können in einer Grenzschicht zwischen Kern und Hülle eine oder mehrere, die Elemente Kupfer, Silicium und Sauerstoff aufweisende Verbindungen enthalten. Dies kann mit XPS-ESCA-Analyse (XPS = Röntgen- Photoelektronen-Spektroskopie; ESCA = Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) und TEM-EDX-Analyse (Transmissionselektronenmikroskopie [TEM] in Verbindung mit einer energiedispersiven Analyse charakteristischer
Röntgenstrahlen [EDX]), nachgewiesen werden.
Das in den erfindungsgemäßen Kompositpartikeln vorliegende Kupferoxid umfasst Cu20, CuO und Cu 03. Die Bestandteile können beispielsweise mittels
hochauflösender Transmissions-Elektronenspektroskopie, HR-TEM, anhand der Netzebenenabstände bestimmt werden. So werden Netzebenenabstände von 0,19 und 0,25 nm CuO, solche von 0,21 nm Cu2O und solche von 0,29 und 0,32 nm Cu O3 zugeordnet.
In der Regel stellen Cu2O und CuO die Hauptbestandteile dar. Dabei ist es möglich die Anteile jeweils von 0 bis 100 Gew.-% Cu2O oder CuO, jeweils bezogen auf den Kern, die Domänen oder den Abschnitt, zu variieren. In einer besonderen Ausführungsform betragen die Anteile an Cu2O 60 bis 70 Gew.-% und an CuO 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Kompositpartikel. In einer anderen besonderen Ausführungsform betragen die Anteile an CuO 75 bis 85 Gew.-% und an Cu2O 5 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Kompositpartikel.
Die erfindungsgemäßen Kompositpartikel weisen zudem auf ihrer Oberfläche Hydroxylgruppen auf. Diese können mit anorganischen und organischen
Oberflächenmodifizierungsmitteln unter Bildung einer Van-der-Waals- Wechselwirkung, einer ionischen oder kovalenten Bindung reagieren und dadurch die Oberfläche der erfindungsgemäßen Kompositpartikel modifizieren. Geeignete Oberflächenmodifizierungsmittel können beispielsweise Alkoxysilane,
Carbonsäuren, Nucleinsäuren oder Polysaccharide sein. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel bei dem man a) in einer ersten Zone I eines Durchflussreaktors ein Gemisch enthaltend
a-ι) einer oder mehrerer oxidierbarer und/oder hydrolysierbarer
Kupferverbindungen,
a2) ein oder mehrere wasserstoffhaltige Brenngase und
a3) ein oder mehrere Sauerstoff enthaltende Gase
zündet und abreagieren lässt und b) in einer zweiten Zone II des Durchflussreaktors zu diesem Reaktionsgemisch ein oder mehrere, hydrolysierbare und/oder oxidierbare Siliciumverbindungen gibt, c) in der Zone III des Durchflussreaktors nachfolgend das Reaktionsgemisch gegebenenfalls kühlt und nachfolgend den Feststoff von gas- oder dampfförmigen Stoffen abtrennt und d) gegebenenfalls den Feststoff anschließend mit einem Mittel zur
Oberflächenmodifizierung behandelt.
Zur Herstellung von Kern-Hülle Partikeln mit CuO als Hauptbestandteil des Kernes können die Reaktionsbedingungen bevorzugt so gewählt sein, dass in Zone I die mittlere Verweilzeit 0,5 - 1 ,5 s und die Temperatur 950 - 1000 °C und in Zone II die mittlere Verweilzeit 0,05 - 0,25 s und die Temperatur 730 - 760 °C ist.
Zur Herstellung von Kern-Hülle Partikeln mit Cu2O als Hauptbestandteil des Kernes können die Reaktionsbedingungen bevorzugt so gewählt sein, dass in Zone I die mittlere Verweilzeit 0,5 - 1 ,5 s und die Temperatur 870 - 930 °C und in Zone II die mittlere Verweilzeit 0,05 - 0,25 s und die Temperatur 730 - 760 °C ist. Die Siliciumverbindung wird bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus SiCI ,
CH3SiCI3, (CH3)2SiCI2, (CH3)3SiCI, HSiCI3, (CH3)2HSiCI und CH3C2H5SiCI2, H4Si, Si(OC2H5)4 und/oder Si(OCH3)4, ausgewählt. Besonders bevorzugt wird SiCI und/oder Si(OC2H5)4 eingesetzt. Die Kupferverbindung wird bevorzugt als Aerosol eingebracht. In der Regel erfolgt die Aerosolbildung aus einer Lösung unter Verwendung eines Zerstäubungsgases wie beispielsweise Luft oder Stickstoff und einer Zwei- oder Mehrstoffdüse. Der mittlere Tropfendurchmesser ist bevorzugt kleiner 100 μιτι, besonders bevorzugt kleiner 50 μιτι. Als Kupferverbindung wird bevorzugt Cu(N03)2, Cu(CH3C02)2 Kupferoctoat, Kupfer-2-ethylhexanoat, Kupferoleat und besonders bevorzugt Kupfernaphthenat eingesetzt. CuCI und/oder CuCI2 liefern weniger gute
Ergebnisse.
Als Brenngase können bevorzugt Wasserstoff, Methan, Ethan und/oder Propan eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist Wasserstoff. Als Sauerstoff enthaltendes Gas wird hauptsächlich Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft eingesetzt. In der Regel wird ein Überschuss an Sauerstoff gegenüber
Wasserstoff eingesetzt. Lambda, der Quotient aus Brennstoffmenge zu
Sauerstoffmenge, beträgt bevorzugt 1 ,5 - 10. Figur 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Es gilt:
A = Aerosol aus Lösung einer Kupferverbindung und Luft oder Stickstoff
B = Siliciumverbindung und Luft oder Stickstoff
C = Brenngas
D = Sauerstoff enthaltendes Gas
E = Siliciumverbindung und Luft oder Stickstoff
F = Kühlung und Abscheidung
I, II, III = Zone I, Zone II, Zone III
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Beschichtung enthaltend die Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der Kupferoxid- Siliciumdioxid-Kompositpartikel als Katalysator, in elektronischen Bauteilen und in elektrochemischen Zellen. Beispiele
Die Feinstrukturen der Kupferoxidphasen und der Siliciumdioxidhülle werden mittels hochauflösender Transmissionselektronenmikroskopie (HR-TEM) bestimmt. Die HR-TEM-Aufnahmen werden mit einem Jeol 2010F-Gerät bei 200 kV Beschleunigungsspannung erstellt. Die Dicke der Hülle wird mittels
Transmission-Elektronen-Mikroskopie (TEM) bestimmt. Die quantitative
Bestimmung der Kernbestandteile erfolgt durch Röntgendiffraktometrie. Die Auswertung erfolgt mit der Rietveld-Methode, wobei der Fehler bei ca. 10 % relativ liegt. Beispiel 1 : Kern-Hülle Partikel mit CuO als Hauptbestandteil des Kernes
Zone I : Ein Gemisch aus 25 g/h dampfförmigem TEOS (Si(OC2H5)4), einem
Aerosol, welches durch Verdüsen von 3600 g/h einer 8 gewichtsprozentigen, wässerigen Lösung von Kupferacetat, entsprechend 360 g/h CuO, und 4 Nm3/h Luft als Verdüsungsgas bei Raumtemperatur (23 °C) mittels einer Zweistoffdüse erhalten wird, 8 Nm3/h Wasserstoff und 30 Nm3/h Luft wird zur Reaktion gebracht. Die mittlere Verweilzeit des Reaktionsgemisches in der Zone I beträgt ca. 1 ,1 s. Die Temperatur 50 cm unterhalb des Brennermundes beträgt 970°C.
Zone II : In den Strom des ca. 750 °C heißen Reaktionsgemisches aus Zone I wird ein Gemisch aus 200 g/h dampfförmiges TEOS zusammen mit 1 ,5 Nm3/h
Stickstoff gegeben. Die mittlere Verweilzeit des Reaktionsgemisches in der Zone II beträgt 0,1 s.
Zone III : Nachfolgend wird das Reaktionsgemisch abgekühlt und der erhaltene Feststoff auf einem Filter von den gasförmigen Stoffen abgeschieden.
Der Feststoff weist einen Gehalt an Kupferoxid, gerechnet als CuO, von
85 Gew.-% auf. Seine BET-Oberfläche beträgt 15 m2/g.
Die quantitative Bestimmung der Kernbestandteile mittels Röntgendiffraktometrie ergibt 81 Gew.-% CuO und 4 Gew.-% Cu2O, bezogen auf die Kompositpartikel. Ferner wird die Dicke der Hülle mit ca. 5 - 10 nm bestimmt. Beispiel 2: Kern-Hülle Partikel mit Cu20 als Hauptbestandteil des Kernes
Zone I : Ein Gemisch aus einem Aerosol, welches durch Verdüsen von 4000 g/h einer 8 gewichtsprozentigen, wässerigen Lösung von Kupfernitrat, entsprechend 400 g/h CuO , und 4 Nm3/h Luft als Verdüsungsgas bei Raumtemperatur (23 °C) mittels einer Zweistoffdüse erhalten wird, 8 Nm3/h Wasserstoff und 35 Nm3/h Luft wird zur Reaktion gebracht. Die mittlere Verweilzeit des Reaktionsgemisches in der Zone I beträgt ca. 1 ,0 s. Die Temperatur 50 cm unterhalb des Brennermundes beträgt 91 1 °C.
Zone II : In den Strom des ca. 700°C heißen Reaktionsgemisches aus Zone I wird ein Gemisch aus 257 g/h dampfförmiges TEOS gegeben. Die mittlere Verweilzeit des Reaktionsgemisches in der Zone II beträgt 0,1 s.
Zone III : Nachfolgend wird das Reaktionsgemisch abgekühlt und der erhaltene Feststoff auf einem Filter von den gasförmigen Stoffen abgeschieden.
Der Feststoff weist einen Gehalt an Kupferoxid, gerechnet als CuO, von
82 Gew.-% auf. Seine BET-Oberfläche beträgt 18 m2/g.
Die quantitative Bestimmung der Kernbestandteile mittels Röntgendiffraktometrie ergibt 16 Gew.-% CuO und 66 Gew.-% Cu2O, bezogen auf die Kompositpartikel. Ferner wird die Dicke der Hülle mit ca. 4 - 8 nm bestimmt.

Claims

Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel in sphärischer und/oder sphäroider Form mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 10 bis 500 nm, enthaltend 5 bis 90 Gew.-% Siliciumdioxid und 10 bis 95 Gew.-% Kupferoxid, wobei die Kompositpartikel Kern-Hülle Partikel sind, mit amorphem
Siliciumdioxid als Hülle und Kupferoxid als Kern und wobei das Kupferoxid Cu2O, CuO oder ein Gemisch davon umfasst.
Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kupferoxid Cu2O oder CuO ist.
Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kupferoxid einen Anteil an Cu2O von 60 bis 70 Gew.-% und an CuO von 10 bis 20 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Kompositpartikel, aufweist.
Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Kupferoxid einen Anteil an CuO 75 bis 85 Gew.-% und an Cu2O 5 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Kompositpartikel, aufweist.
Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel nach den Ansprüchen 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass
sie durch Adsorption, Reaktion an der Oberfläche oder Komplexierung von beziehungsweise mit anorganischen und organischen Reagentien modifiziert sind.
Verfahren zur Herstellung der Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel gemäß der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man
a) in einer ersten Zone I eines Durchflussreaktors ein Gemisch enthaltend ai ) einer oder mehrerer oxidierbarer und/oder hydrolysierbarer
Kupferverbindungen,
a2 ) ein oder mehrere wasserstoffhaltige Brenngase und a3 ) ein oder mehrere Sauerstoff enthaltende Gase
zündet und abreagieren lässt und
b) in einer zweiten Zone II des Durchflussreaktors zu diesem
Reaktionsgemisch
ein oder mehrere, hydrolysierbare und/oder oxidierbare
Siliciumverbindungen gibt,
c) in der Zone III des Durchflussreaktors nachfolgend das Reaktionsgemisch gegebenenfalls kühlt und nachfolgend den Feststoff von gas- oder dampfförmigen Stoffen abtrennt und
d) gegebenenfalls den Feststoff anschließend mit einem Mittel zur
Oberflächenmodifizierung behandelt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
in Zone I die mittlere Verweilzeit 0,5 - 1 ,5 s und die Temperatur 950 - 1000 °C und in Zone II die mittlere Verweilzeit 0,05 - 0,25 s und die
Temperatur 730 - 760 °C ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
in Zone I die mittlere Verweilzeit 0,5 - 1 ,5 s und die Temperatur 870 - 930 °C und in Zone II die mittlere Verweilzeit 0,05 - 0,25 s und die Temperatur 730 - 760 °C ist.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Siliciumverbindung aus der Gruppe bestehend aus SiCI , CH3SiCI3, (CH3)2SiCI2, (CH3)3SiCI, HSiCI3, (CH3)2HSiCI und CH3C2H5SiCl2 , H4Si, Si(OC2H5) und/oder Si(OCH3)4, ausgewählt ist.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 9, dass
Kuperacetat oder Kupfernitrat oder Kupfernaphthenat eingesetzt wird.
1 1 . Beschichtung enthaltend die Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel gemäß der Ansprüche 1 bis 5.
12. Verwendung der Kupferoxid-Siliciumdioxid-Kompositpartikel gemäß der Ansprüche 1 bis 5 als Katalysator, in elektronischen Bauteilen und in elektrochemischen Zellen.
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