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Shankhamala Kundu

• The surfaces of carbon nanotubes (CNTs) were modified by introducing different oxygen- and nitrogen-containing functional groups, both in liquid phase and in vapor phase. These different groups were identified quantitatively using high-resolution X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The thermal stability of the different groups was studied using temperature-programmed methods and XPS. Electrochemical studies reveal that nitrogen-containing CNTs (NCNTs) have a significantly higher activity for the oxygen reduction reaction in acidic electrolyte compared to undoped CNTs. Furthermore, Pt-based catalysts were prepared with NCNTs as support and their electro-catalytic activity for the oxygen reduction and methanol oxidation reaction was studied in detail. Finally, the CNTs were organized into a macroscopic object based on carbon cloth or anodic aluminum oxide as template, to obtain an improved conductivity and a high BET surface area.
• Oberflächen von Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT) wurden durch Behandlungen in der flüssigen und in der Gasphase mit sauerstoff- und stickstoffhaltigen Gruppen modifiziert. Diese konnten durch hochauflösende Photoelektronenspektroskopie (XPS) qualitativ identifiziert werden. Die thermische Stabilität wurde mithilfe von Temperatur-programmierten Methoden und XPS untersucht. Durch elektrochemische Messungen wurde gezeigt, dass Stickstoff-funktionalisierte CNTs (NCNTs) hohe Aktivitäten für die Sauerstoff-Reduktions-Reaktion (ORR) in saurem Elektrolyten besitzen. Des Weiteren wurden detaillierte Studien zur elektrochemischen Aktivität von NCNT-geträgerten Pt-Katalysatoren für die ORR und die Methanoloxidation durchgeführt. Um höhere BET-Oberflächen und erhöhte Leitfähigkeiten zu erzielen, wurden die hergestellten Materialien durch direktes Aufwachsen auf Kohlepapier angeordnet oder mithilfe von elektrochemisch oxidiertem (anodisiertem) Aluminium zu makroskopischen Objekten zusammengefügt.