HERGESTELLTE PRODUKTE

Die Erfindung betrifft biozide Zusammensetzungen, biozide Formkörper und Formkörper mit einer bioziden Beschichtung.

In der Medizin und zahlreichen technischen Gebieten ist es erforderlich oder zweckmäßig den bakteriellen Befall und Pflanzenbewuchs, insbesondere Algenbewuchs auf der Oberfläche von Gebrauchsgütern, wie beispielsweise Möbeln, Bodenblägen, Schiffsrümpfen, Filtrationsmembranen und dergleichen zu verhindern bzw. zu hemmen. Hierzu ist es üblich, das jeweilige Gebrauchsgut oder dessen Oberfläche mit einem bakterizid wirkenden Stoff, insbesondere mit Antibiotika oder metallischen Partikeln aus Silber, Kupfer- oder Zinkoxid auszurüsten. Im Weiteren ist es aus WO 1995/027009 bekannt, Haloperoxidasen, wie Vanadiumhaloper- oxidase als Additiv in Lackfarben einzusetzen. Haloperoxidasen sind Enzyme, welche die Oxdidation von Haliden zu Hypohalogenitsäure katalysieren, gemäß der Reaktionsgleichung

H ₂ 0 ₂ + X ^" + H ⁺ -» ^■ HOX + H ₂ 0 wobei Wasserstoffperoxid (H ₂ O ₂ ) als Oxidationsmittel fungiert und X ^~ ein Halogenidanion, wie Γ, Br ^" oder Cl ^" ist.

US 7,063,970 Bl offenbart den Einsatz von Oxidoreduktasen als Additiv für die Konservierung von wasserbasierten Farben als Alternative zu konventionellen, umweltschädlichen Bioziden.

EP 0 500 387 Bl beschreibt die Verwendung von Haloperoxidasen in antiseptischen pharmazeutischen Produkten. WO 2013/82641 AI betrifft die Verwendung von Vanadiumpentoxid als Biozid und offenbart eine biozide, Partikel aus Vanadiumpentoxid enthaltende Zusammensetzung sowie Verfahren zur Vermeidung von Biofouling und zur bioziden Ausrüstung von Substraten.

Die im Stand der Technik bekannten bioziden Beschichtungen und Formkörper weisen einen oder mehrere der folgenden Nachteile auf: - geringe Widerstandsfähigkeit gegenüber Erosion und Ausschwemmung;

- geringe Wirksamkeit über längere Zeiträume;

- Toxizität, biologische Unverträglichkeit und Umweltschädigung;

- aufwendige Herstellung; - hohe Kosten.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die vorstehenden Nachteile zu überwinden und mikrobiellen Befall und Pflanzenbewuchs, insbesondere Algenbewuchs auf Oberflächen von Formkörpern und Gebrauchsgütern zu verhindern bzw. zu reduzieren. Diese Aufgabe wird gelöst durch biozide Zusammensetzungen, aus den bioziden Zusammensetzungen hergestellte oder mit den bioziden Zusammensetzungen beschichtete Formköper und Gebrauchsgüter.

In einer ersten Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Formkörper, dessen Oberfläche teilweise oder vollständig mit Partikeln mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y ausgerüstet ist, wobei - M gewählt ist aus Ca, Ti, V, Fe, Sr, Y, Zr, Nb, La, Pr, In, Bi, Tb, Eu und Nd;

- x eine reelle Zahl ist mit 0 < x < 0,5;

- y eine reelle Zahl ist mit 0 < y < 0,4.

Vorteilhafte Ausführungsformen des bioziden Formkörpers sind dadurch gekennzeichnet, dass

- x eine reelle Zahl ist mit 0,01 < x < 0,5; - x eine reelle Zahl ist mit 0,05 < x < 0,5;

- x eine reelle Zahl ist mit 0,1 < x < 0,3;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,005 < y < 0,4;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,01 < y < 0,4;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,02 < y < 0,4; - die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y kraftschlüssig mit dem Formkörper verbunden sind;

- ein Teil der Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y aus der Oberfläche des Formkörpers herausragt;

- die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y aus der Oberfläche des Formkörpers herausragen; - ein Teil der Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y teilweise aus der Oberfläche des Formkörpers herausragt;

- die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y teilweise aus der

Oberfläche des Formkörpers herausragen; - die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y polykristallin sind;

- die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y in einer oder mehreren

Raumrichtungen eine Abmessung von < 500 nm aufweisen;

- die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y einen äquivalenten

Durchmesser von 2 bis 5000 nm haben; die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y einen äquivalenten

Durchmesser von 2 bis 15 nm, 10 bis 20 nm, 15 bis 25 nm, 20 bis 30 nm, 25 bis 35 nm, 30 bis 40 nm, 35 bis 45 nm, 40 bis 50 nm, 45 bis 55 nm, 50 bis 60 nm, 55 bis 65 nm, 60 bis 70 nm, 65 bis 75 nm, 70 bis 80 nm, 75 bis 85 nm, 80 bis 90 nm, 85 bis 95 nm, 90 bis 100 nm, 100 bis 200 nm, 150 bis 250 nm, 200 bis 300 nm, 250 bis 350 nm, 300 bis 400 nm, 350 bis 450 nm, 400 bis 500 nm, 450 bis 550 nm oder 500 bis 600 nm haben;

- die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y stabfÖmig sind und eine Länge von 50 bis 800 nm und eine Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² haben;

- die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y stabfÖmig sind und eine Länge von 50 bis 800 nm, eine Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² und einen äquivalenten Durchmesser von 12 bis 40 nm haben;

- die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y auf der Oberfläche des Formkörpers derart dispergiert sind, dass ihre mittlere Flächenbelegung 0,001 bis 35 %, 0,001 bis 30 %, 0,001 bis 25 %, 0,001 bis 20 %, 0,001 bis 15 %, 0,001 bis 10 %, 0,001 bis 5 % oder 0,001 bis 1 % beträgt; - der Formkörper ein textiles Gebilde ist;

- der Formkörper ein textiles Vlies ist;

- der Formkörper ein textiles Gewirke ist; - der Formkörper eine textile Faser ist;

- der Formkörper eine Filtrationsmembran ist;

- der Formkörper eine Folie ist;

- der Formkörper ein Bodenbelag ist;

- der Formkörper eine Möbelkompononente, wie beispielsweise eine Tischplatte oder eine Schranktür ist;

- der Formkörper ein Bestandteil eines Schiffes, wie beispielsweise die Wandung eines

Schiffsrumpfes oder eine Schiffsschraube ist;

- der Formkörper ein Behälter für Fluide, wie beispielsweise ein Wassertank ist;

- der Formkörper ein Leitungselement für Fluide, wie beispielsweise ein Wasserrohr ist; und/oder

- der Formkörper ein Granulat ist.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung eine Beschichtungszusammensetzung, die aus einem Trägerwerkstoff und einem Stoff mit der chemischen Zusammensetzung

Cei_ _x M _x 02-y besteht, wobei

- M gewählt ist aus Ca, Ti, V, Fe, Sr, Y, Zr, Nb, La, Pr, In, Bi, Tb, Eu und Nd;

- x eine reelle Zahl ist mit 0 < x < 0,5;

- y eine reelle Zahl ist mit 0 < y < 0,4.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Beschichtungszusammensetzung sind dadurch

gekennzeichnet, dass

- x eine reelle Zahl ist mit 0,01 < x < 0,5;

- x eine reelle Zahl ist mit 0,05 < x < 0,5;

- x eine reelle Zahl ist mit 0,1 < x < 0,3;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,005 < y < 0,4; y eine reelle Zahl ist mit 0,01 < y < 0,4; y eine reelle Zahl ist mit 0,02 < y < 0,4; der Anteil des Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y

0,01 bis 50 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungs-

Zusammensetzung; der Anteil des Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y

0,01 bis 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungs- zusammensetzung; der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die teilweise oder vollständig kristallin sind;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die polykristallin sind;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die in einer oder mehreren Raumrichtungen eine Abmessung von < 500 nm aufweisen; - der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die einen äquivalenten Durchmesser von 2 bis 5000 nm haben;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die einen äquivalenten Durchmesser von 2 bis 15 nm, 10 bis 20 nm, 15 bis 25 nm, 20 bis 30 nm, 25 bis 35 nm, 30 bis 40 nm, 35 bis 45 nm, 40 bis 50 nm, 45 bis 55 nm, 50 bis 60 nm, 55 bis 65 nm, 60 bis 70 nm, 65 bis 75 nm, 70 bis 80 nm, 75 bis 85 nm, 80 bis 90 nm, 85 bis 95 nm,

90 bis 100 nm, 100 bis 200 nm, 150 bis 250 nm, 200 bis 300 nm, 250 bis 350 nm, 300 bis 400 nm, 350 bis 450 nm, 400 bis 500 nm, 450 bis 550 nm oder 500 bis 600 nm haben;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus stabfömigen Partikel mit einer Länge von 50 bis 800 nm und einer Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² besteht; - der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus stabfömigen Partikeln mit einer Länge von 50 bis 800 nm, einer Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² und einem äquivalenten Durchmesser von 12 bis 40 nm besteht; und/oder - die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y in der Beschichtungs- zusammensetzung derart dispergiert sind, dass ihre mittlere Flächenbelegung 0,001 bis 35 %, 0,001 bis 30 %, 0,001 bis 25 %, 0,001 bis 20 %, 0,001 bis 15 %, 0,001 bis 10 %, 0,001 bis 5 % oder 0,001 bis 1 % beträgt; - der Trägerwerkstoff aus einem oder mehreren Polymeren und einem oder mehreren

Additiven besteht.

In einer weiteren Ausfuhrungsform betrifft die Erfindung einen Formkörper, dessen Oberfläche teilweise oder vollständig beschichtet ist mit einer bioziden Beschichtung, bestehend aus einem Trägerwerkstoff und einem Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y , wobei - M gewählt ist aus Ca, Ti, V, Fe, Sr, Y, Zr, Nb, La, Pr, In, Bi, Tb, Eu und Nd;

- x eine reelle Zahl ist mit 0 < x < 0,5;

- y eine reelle Zahl ist mit 0 < y < 0,4.

Vorteilhafte Ausführungsformen des bioziden Formkörpers sind dadurch gekennzeichnet, dass

- x eine reelle Zahl ist mit 0,01 < x < 0,5; - x eine reelle Zahl ist mit 0,05 < x < 0,5;

- x eine reelle Zahl ist mit 0, 1 < x < 0,3;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,005 < y < 0,4;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,01 < y < 0,4;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,02 < y < 0,4; - der Anteil des Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y

0,01 bis 50 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der bioziden Beschichtung;

- der Anteil des Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y

0,01 bis 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht der bioziden Beschichtung;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die teilweise oder vollständig kristallin sind; - der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y aus Partikeln besteht, die polykristallin sind;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y aus Partikel besteht, die in einer oder mehreren Raumrichtungen eine Abmessung von < 500 nm aufweisen; - der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y aus Partikeln besteht, die einen äquivalenten Durchmesser von 2 bis 5000 nm haben;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02_ _y aus Partikeln besteht, die einen äquivalenten Durchmesser von 2 bis 15 nm, 10 bis 20 nm, 15 bis 25 nm, 20 bis 30 nm, 25 bis 35 nm, 30 bis 40 nm, 35 bis 45 nm, 40 bis 50 nm, 45 bis 55 nm, 50 bis 60 nm, 55 bis 65 nm, 60 bis 70 nm, 65 bis 75 nm, 70 bis 80 nm, 75 bis 85 nm, 80 bis 90 nm, 85 bis 95 nm,

90 bis 100 nm, 100 bis 200 nm, 150 bis 250 nm, 200 bis 300 nm, 250 bis 350 nm, 300 bis 400 nm, 350 bis 450 nm, 400 bis 500 nm, 450 bis 550 nm oder 500 bis 600 nm haben;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y aus stabfömigen Partikel mit einer Länge von 50 bis 800 nm und einer Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² besteht; - der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y aus stabfömigen Partikel mit einer Länge von 50 bis 800 nm, einer Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² und einem äquivalenten Durchmesser von 12 bis 40 nm besteht;

- die Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y in der Beschichtung derart dispergiert sind, dass ihre mittlere Flächenbelegung 0,001 bis 35 %, 0,001 bis 30 %, 0,001 bis 25 %, 0,001 bis 20 %, 0,001 bis 15 %, 0,001 bis 10 %, 0,001 bis 5 % oder 0,001 bis 1 % beträgt;

- der Trägerwerkstoff der bioziden Beschichtung aus einem oder mehreren Polymeren und einem oder mehreren Additiven besteht;

- der Trägerwerkstoff der bioziden Beschichtung aus einem oder mehreren Polymeren auf Basis von Polydimethylsiloxan und einem oder mehreren Additiven besteht;

- der Trägerwerkstoff der bioziden Beschichtung ein oder mehrere hydrolisierbare Polymere mit einem polymeren Backbone und funktionellen Gruppen enthält, wobei das polymere Backbone aus Monomeren besteht, die gewählt sind aus Acryl, Methacryl, Acrylnitril, Acrylamid, Methacrylamid, Vinylester, Vinylether, Vinylamid, Vinylketon, Styrol, Olefinen, Monomeren mit reaktiven siliziumhaltigen Gruppen, halogenhaltigen Monomeren und Mischungen davon; der Trägerwerkstoff der bioziden Beschichtung ein oder mehrere hydrolisierbare Polymere mit einem polymeren Backbone und funktionellen Gruppen enthält, wobei die funktionellen Gruppen gewählt sind aus Aminen, Amiden, zyklischen Amiden, Säuregruppen und blockierten Säuregruppen; der Trägerwerkstoff der bioziden Beschichtung ein oder mehrere hydrolisierbare Polymere mit einem polymeren Backbone und funktionellen Gruppen enthält, wobei die funktionellen Gruppen gewählt sind aus Aminen, Amiden, zyklischen Amiden, Säuregruppen und blockierten Säuregruppen, worin die Säuregruppen mittels quartärer Ammoniumgruppen blockiert sind; der Trägerwerkstoff der bioziden Beschichtung ein oder mehrere Harze natürlichen

Ursprungs, wie Baumharz enthält; der Trägerwerkstoff ein oder mehrere Polymere enthält, die gewählt sind aus Polyarylen- ethern, Polysulfonen, Polyethersulfonen (PES), Polyphenylensulfonen, Polyamiden (PA), aromatischen Polyamiden, aliphatischen Polyamiden, Polyvinylalcohol (PVA), Celluloseacetat (CA), Cellulosetriacetat (CTA), Celluloseester, Cellulosenitrat, regenerierter Cellulose, Polyimiden, aromatischen Polyimiden, aliphatischen Polyimiden, Polybenzimidazol (PBI), Polybenzimidazolon (PBIL), Polyacrylonitril (PAN), Polyacrylnitril-Polyvinylchlorid- Copolymer (PAN-PVC), Polyacrylnitril-Methallylsulfonat-Copolymer, Poly(dimethyl- phenylenoxid) (PPO), Polycarbonat, Polyester, Polytetrafluroethylen (PTFE), Poly(vinyliden- fluorid) (PVDF), Polypropylen (PP), Polyelectrolytkomplexen, Poly(methylmethacrylat) PMMA, Polydimethylsiloxan (PDMS), Polyamidimiden, aromatischen Polyamidimiden, aliphatischen Polyamidimiden, Polymere mit Phosphatsäure- und/oder Carboxylsäure- Gruppen; der Formkörper ein textiles Gebilde ist; der Formkörper ein textiles Vlies ist; der Formkörper ein textiles Gewirke ist; der Formkörper eine textile Faser ist; der Formkörper eine Filtrationsmembran ist; der Formkörper eine Folie ist; der Formkörper ein Bodenbelag ist; der Formkörper eine Möbelkompononente, wie beispielsweise eine Tischplatte oder eine Schranktür ist; der Formkörper ein Bestandteil eines Schiffes, wie beispielsweise die Wandung eines Schiffsrumpfes oder eine Schiffsschraube ist; der Formkörper ein Behälter für Fluide, wie beispielsweise ein Wassertank ist; der Formkörper ein Leitungselement für Fluide, wie beispielsweise ein Wasserrohr ist; und/oder der Formkörper ein Granulat ist.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Formkörper, der aus einem Basiswerkstoff und einem Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y besteht, wobei

- M gewählt ist aus Ca, Ti, V, Fe, Sr, Y, Zr, Nb, La, Pr, In, Bi, Tb, Eu und Nd;

- x eine reelle Zahl ist mit 0 < x < 0,5;

- y eine reelle Zahl ist mit 0 < y < 0,4.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Formkörpers sind dadurch gekennzeichnet, dass - x eine reelle Zahl ist mit 0,01 < x < 0,5;

- x eine reelle Zahl ist mit 0,05 < x < 0,5;

- x eine reelle Zahl ist mit 0,1 < x < 0,3;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,005 < y < 0,4;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,01 < y < 0,4; - y eine reelle Zahl ist mit 0,02 < y < 0,4; - der Anteil des Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y

10 ^~9 bis 50 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers;

- der Anteil des Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y

10 ^"9 bis 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers; - der Anteil des Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y

0,01 bis 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Formkörpers;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die teilweise oder vollständig kristallin sind;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die po lykristallin sind;

- der Formkörper Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y umfasst, wobei die Partikel in einer oder mehreren Raumrichtungen eine Abmessung von < 500 nm aufweisen;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die einen äquivalenten Durchmesser von 2 bis 5000 nm haben;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die einen äquivalenten Durchmesser von 2 bis 15 nm, 10 bis 20 nm, 15 bis 25 nm, 20 bis 30 nm, 25 bis 35 nm, 30 bis 40 nm, 35 bis 45 nm, 40 bis 50 nm, 45 bis 55 nm, 50 bis 60 nm, 55 bis 65 nm, 60 bis 70 nm, 65 bis 75 nm, 70 bis 80 nm, 75 bis 85 nm, 80 bis 90 nm, 85 bis 95 nm, 90 bis 100 nm, 100 bis 200 nm, 150 bis 250 nm, 200 bis 300 nm, 250 bis 350 nm, 300 bis

400 nm, 350 bis 450 nm, 400 bis 500 nm, 450 bis 550 nm oder 500 bis 600 nm haben;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y aus stabförmigen Partikeln besteht, die eine Länge von 50 bis 800 nm und eine Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² haben; - der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y aus stabförmigen Partikeln besteht, die eine Länge von 50 bis 800 nm, eine Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² und einen äquivalenten Durchmesser von 12 bis 40 nm haben;

- Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y in dem Formkörper derart dispergiert sind, dass ihre mittlere Flächenbelegung 0,001 bis 35 %, 0,001 bis 30 %, 0,001 bis 25 %, 0,001 bis 20 %, 0,001 bis 15 %, 0,001 bis 10 %, 0,001 bis 5 % oder 0,001 bis 1 % beträgt;

- eine Oberfläche des Formkörpers Partikel mit der chemischen Zusammensetzung

Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y enthält, wobei die Partikel kraftschlüssig mit dem Formkörper verbunden sind; - eine Oberfläche des Formkörpers Partikel mit der chemischen Zusammensetzung

Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y enthält, wobei die Partikel kraftschlüssig mit dem Formkörper verbunden sind und ein Teil der Partikel aus der Oberfläche des Formkörpers herausragt;

- der BasiswerkstofT aus einem oder mehreren Polymeren und einem oder mehreren Additiven besteht; - der BasiswerkstofT ein oder mehrere Polymere enthält, die gewählt sind aus Polyarylen- ethern, Polysulfonen, Polyethersulfonen (PES), Polyphenylensulfonen, Polyamiden (PA), aromatischen Polyamiden, aliphatischen Polyamiden, Polyvinylalcohol (PVA), Celluloseacetat (CA), Cellulosetriacetat (CTA), Celluloseester, Cellulosenitrat, regenerierter Cellulose, Polyimiden, aromatischen Polyimiden, aliphatischen Polyimiden, Polybenzimidazol (PBI), Po lybenzimidazo Ion (PBIL) , Po lyacrylonitril (P AN) , Po lyacrylnitril-Po lyvinylchlorid-

Copolymer (PAN-PVC), Polyacrylnitril-Methallylsulfonat-Copolymer, Poly(dimethyl- phenylenoxid) (PPO), Polycarbonat, Polyester, Polytetrafluroethylen (PTFE), Poly(vinyliden- fluorid) (PVDF), Polypropylen (PP), Polyelectrolytkomplexen, Poly(methylmethacrylat) PMMA, Polydimethylsiloxan (PDMS), Polyamidimiden, aromatischen Polyamidimiden, aliphatischen Polyamidimiden, Polymere mit Phosphatsäure- und/oder Carboxylsäure-

Gruppen;

- der BasiswerkstofT aus einem oder mehreren keramischen Stoffen und einem oder mehreren Additiven besteht;

- der Formkörper ein textiles Gebilde ist; - der Formkörper ein textiles Vlies ist;

- der Formkörper ein textiles Gewirke ist;

- der Formkörper eine textile Faser ist;

- der Formkörper eine Filtrationsmembran ist; - der Formkörper eine Folie ist;

- der Formkörper ein Bodenbelag ist;

- der Formkörper eine Möbelkompononente, wie beispielsweise eine Tischplatte oder eine Schranktür ist; - der Formkörper ein Bestandteil eines Schiffes, wie beispielsweise die Wandung eines Schiffsrumpfes oder eine Schiffsschraube ist;

- der Formkörper ein Behälter für Fluide, wie beispielsweise ein Wassertank ist;

- der Formkörper ein Leitungselement für Fluide, wie beispielsweise ein Wasserrohr ist; und/oder - der Formkörper ein Granulat ist.

In einer weiteren Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Mörtel oder ein Material auf Basis von Silikonpolymer, das einen Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y enthält, wobei

- M gewählt ist aus Ca, Ti, V, Fe, Sr, Y, Zr, Nb, La, Pr, In, Bi, Tb, Eu und Nd; - x eine reelle Zahl ist mit 0 < x < 0,5;

- y eine reelle Zahl ist mit 0 < y < 0,4.

Vorteilhafte Ausführungsformen des Mörtels oder des Materials auf Basis von Silikonpolymer sind dadurch gekennzeichnet, dass

- x eine reelle Zahl ist mit 0,01 < x < 0,5; - x eine reelle Zahl ist mit 0,05 < x < 0,5;

- x eine reelle Zahl ist mit 0,1 < x < 0,3;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,005 < y < 0,4;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,01 < y < 0,4;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,02 < y < 0,4; - der Anteil des Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y

0,001 bis 10 Gew.-% beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht des Mörtels oder des Silikons;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y aus Partikeln besteht, die

teilweise oder vollständig kristallin sind; - der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y aus Partikeln besteht, die

polykristallin sind;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y aus Partikeln besteht, die in einer oder mehreren Raumrichtungen eine Abmessung von < 500 nm aufweisen;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die

einen äquivalenten Durchmesser von 2 bis 5000 nm haben;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die

einen äquivalenten Durchmesser von 2 bis 15 nm, 10 bis 20 nm, 15 bis 25 nm, 20 bis 30 nm, 25 bis 35 nm, 30 bis 40 nm, 35 bis 45 nm, 40 bis 50 nm, 45 bis 55 nm, 50 bis 60 nm, 55 bis 65 nm, 60 bis 70 nm, 65 bis 75 nm, 70 bis 80 nm, 75 bis 85 nm, 80 bis 90 nm, 85 bis 95 nm, 90 bis 100 nm, 100 bis 200 nm, 150 bis 250 nm, 200 bis 300 nm, 250 bis 350 nm, 300 bis

400 nm, 350 bis 450 nm, 400 bis 500 nm, 450 bis 550 nm oder 500 bis 600 nm haben;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus stabfömigen Partikeln mit einer Länge von 50 bis 800 nm und einer Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² besteht;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus stabfömigen Partikel mit einer Länge von 50 bis 800 nm, einer Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² und einem äquivalenten Durchmesser von 12 bis 40 nm besteht;

- Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y in dem Mörtel oder dem

Material auf Basis von Silikonpolymer derart dispergiert sind, dass ihre mittlere

Flächenbelegung 0,001 bis 35 %, 0,001 bis 30 %, 0,001 bis 25 %, 0,001 bis 20 %, 0,001 bis 15 %, 0,001 bis 10 %, 0,001 bis 5 % oder 0,001 bis 1 % beträgt; und/oder

- das Material auf Basis von Silikonpolymer ein RTV-Silikon-basiertes Material, ein

vulkanisierbares Silikon-basiertes Einkomponentenmaterial oder ein vulkanisierbares

Silikon-basiertes Zweikomponentenmaterial ist. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, mikrobiellen Befall auf

Oberflächen von Formkörpern und Gebrauchsgütern zu verhindern bzw. zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Verwendung eines Stoffes mit der chemischen

Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y für die Herstellung von Formkörpern, Formkörper- beschichtungen, Mörtel oder Materialien auf Basis von Silikonpolymer, wobei

- M gewählt ist aus Ca, Ti, V, Fe, Sr, Y, Zr, Nb, La, Pr, In, Bi, Tb, Eu und Nd;

- x eine reelle Zahl ist mit 0 < x < 0,5;

- y eine reelle Zahl ist mit 0 < y < 0,4.

Vorteilhafte Verwendungen des Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y für die Herstellung von Foirnköi em,Fonnkörperbeschichtungen, Mörtel oder Materialien auf Basis von Silikonpolymer sind dadurch gekennzeichnet, dass

- x eine reelle Zahl ist mit 0,01 < x < 0,5;

- x eine reelle Zahl ist mit 0,05 < x < 0,5;

- x eine reelle Zahl ist mit 0,1 < x < 0,3; - y eine reelle Zahl ist mit 0,005 < y < 0,4;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,01 < y < 0,4;

- y eine reelle Zahl ist mit 0,02 < y < 0,4;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikelnbesteht, die

teilweise oder vollständig kristallin sind; - der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y aus Partikeln besteht, die polykristallin sind;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die in einer oder mehreren Raumrichtungen eine Abmessung von < 500 nm aufweisen;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y aus Partikeln besteht, die einen äquivalenten Durchmesser von 2 bis 5000 nm haben; - der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y aus Partikeln besteht, die einen äquivalenten Durchmesser von 2 bis 15 nm, 10 bis 20 nm, 15 bis 25 nm, 20 bis 30 nm, 25 bis 35 nm, 30 bis 40 nm, 35 bis 45 nm, 40 bis 50 nm, 45 bis 55 nm, 50 bis 60 nm, 55 bis 65 nm, 60 bis 70 nm, 65 bis 75 nm, 70 bis 80 nm, 75 bis 85 nm, 80 bis 90 nm, 85 bis 95 nm, 90 bis 100 nm, 100 bis 200 nm, 150 bis 250 nm, 200 bis 300 nm, 250 bis 350 nm, 300 bis

400 nm, 350 bis 450 nm, 400 bis 500 nm, 450 bis 550 nm oder 500 bis 600 nm haben;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y aus stabfömigen Partikeln mit einer Länge von 50 bis 800 nm und einer Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² besteht;

- der Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y aus stabfömigen Partikeln mit einer Länge von 50 bis 800 nm, einer Querschnittsfläche von 20 bis 40 nm ² und einem äquivalenten Durchmesser von 12 bis 40 nmbesteht; und/oder

- Partikel mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y in dem Formkörper, der

Förmkörperbeschichtung, dem Mörtel oder dem Material auf Basis von Silikonpolymer derart dispergiert sind, dass ihre mittlere Flächenbelegung 0,001 bis 35 %, 0,001 bis 30 %, 0,001 bis 25 %, 0,001 bis 20 %, 0,001 bis 15 %, 0,001 bis 10 %, 0,001 bis 5 % oder 0,001 bis 1 % beträgt.

Im Weiteren hat die Erfindung die Aufgabe ein Verfahren für die Herstellung von bioziden Formkörpern zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, umfassend die Schritte

- Bereitstellen eines Formkörpers;

- Bereitstellen einer Beschichtungszusammensetzung, die einen Stoff mit der chemischen

Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02_ _y in Form nanoskaliger Partikel enthält, wobei

- M gewählt ist aus Ca, Ti, V, Fe, Sr, Y, Zr, Nb, La, Pr, In, Bi, Tb, Eu und Nd; - x eine reelle Zahl ist mit 0 < x < 0,5;

- y eine reelle Zahl ist mit 0 < y < 0,4;

- Beschichten des Formkörpers mit der Beschichtungszusammensetzung; und

- Fixieren der Beschichtungszusammensetzung auf dem Formkörper.

Vorzugsweise wird die Beschichtungszusammensetzung auf dem Formkörper fixiert durch - Trocknen;

- Schmelzen;

- thermisches Vernetzen; oder

- Vernetzen mittels UV- Strahlung.

Ein weiteres zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung eines bioziden Formkörpers umfasst die Schritte

(a) Bereitstellen eines Formkörpers;

(b) Bereitstellen eines Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y in Form eines nanoskaligen partikulären Pulvers, wobei

- M gewählt ist aus Ca, Ti, V, Fe, Sr, Y, Zr, Nb, La, Pr, In, Bi, Tb, Eu und Nd;

- x eine reelle Zahl ist mit 0 < x < 0,5;

- y eine reelle Zahl ist mit 0 < y < 0,4;

(c) Beschichten des Formkörpers mit dem nanoskaligen partikulären Pulver mittels

Pulverbeschichtung oder Aufsprühen; und

(d) Fixieren des nanoskaligen partikulären Pulvers auf dem Formkörper.

Vorzugsweise wird eine Oberfläche des Förmkörpers mit einer Haftschicht beschichtet, bevor in Schritt (c) der Formkörper mit dem nanoskaligen partikuläre Pulver beschichtet wird.

Zweckmäßig wird in Schritt (d) das nanoskaligen partikuläre Pulver auf dem Formkörper fixiert durch

- Trocknen;

- Schmelzen;

- thermisches Vernetzen; oder

- Vernetzen mittels UV- Strahlung.

Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines bioziden Formkörpers umfasst die Schritte

(e) Bereitstellen eines Basiswerkstoffes; (f) Bereitstellen eines Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y in Form eines nanoskaligen partikulären Pulvers, wobei

M gewählt ist aus Ca, Ti, V, Fe, Sr, Y, Zr, Nb, La, Pr, In, Bi, Tb, Eu und Nd; x eine reelle Zahl ist mit 0 < x < 0,5; y eine reelle Zahl ist mit 0 < y < 0,4;

(g) Mischen des Basiswerkstoffes mit dem Stoff mit der chemischen Zusammensetzung

(h) Formen eines Formkörpers aus der in Schritt (g) erhaltenen Mischung.

In einer zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens besteht der in Schritt (e) bereitgestellte Basiswerkstoff aus einem oder mehreren Polymeren und einem oder mehreren Additiven.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens besteht der in Schritt (e) bereitgestellte Basiswerkstoff aus einem oder mehreren keramischen Stoffen und einem oder mehreren Additiven.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens besteht der in Schritt (e) bereitgestellte Basiswerkstoff aus einem Mörtel.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens besteht der in Schritt (e) bereitgestellte Basiswerkstoff aus einem Material auf Basis von Silikonpolymeren.

Vorzugsweise wird die in Schritt (g) erhaltene Mischung vor dem Formen in Schritt (h) mithilfe eines Gelieraggregates oder eines Extruders plastifiziert. Vorzugsweise wird das Formen in Schritt (h) durchgeführt mittels

- Extrusion durch eine Breitschlitzdüse;

- Extrusion durch eine Profildüse;

- Spritzguss;

- Schmelzspinnen; - Lösungsspinnen; und/oder

- Phaseninversion in einem Fällungsbad. In einer zweckmäßigen Ausfuhrungsform des Verfahrens wird ein in Schritt (h) erzeugter Formkörper gesintert.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y " eine vorzugsweise kristalline oder polykristalline Verbindung, in der M Calcium (Ca), Titan (Ti), Vanadium (V), Eisen (Fe), Strontium (Sr), Yttrium (Y), Zirkon (Zr), Niob (Nb), Lanthan (La), Praseodym (Pr), Indium (In), Bismut (Bi), Terbium (Tb), Europium (Eu) oder Neodym (Nd) ist und die Atome Cer (Ce), M und Sauerstoff (O) im Verhältnis (1-x) : x : (2-y) vorliegen mit 0 < x < 0,5 und 0 < y < 0,4 . Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ -y die Oxidation von Halogenidanionen X ^~ , wie Γ, Br ^~ und Cl ^~ zu

Hypohalogenitsäure HOX katalysiert, gemäß der Reaktionsgleichung:

H ₂ 0 ₂ + X ^" + H ⁺ -» ^■ HOX + H ₂ 0

Dementsprechend werden die erfindungsgemäß hergestellten, einen Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y umfassenden Formkörper und Gebrauchsgüter vorzugsweise in einem Medium verwendet, das Wasserstoffperoxid (H ₂ O ₂ ) oder organische Peroxide und/oder Halogenidanionen, wie Γ, Br ^~ und Cl ^~ enthält.

Die Erfinder haben zudem gefunden, dass für die katalytische Wirksamkeit des Stoffes

Cei_ _x M _x 0 ₂ -y ein gewisses Sauerstoffdefizit, d.h. y > 0 erforderlich ist. Die Erfindung beruht im Weiteren auf der Erkenntnis, dass Halogenidanionen, wie Γ, Br ^~ und Cl ^~ , und Wasserstoffperoxid in Meerwasser, Binnengewässern und dem Vorlauf- bzw.

Rohwasser sowie dem Permeat von Entsalzungs- und Kläranlagen enthalten sind bzw.

kontinuierlich gebildet wird. Insbesondere wird in Wasser, das dem Sonnnenlicht oder dem Licht von UV-Lampen ausgesetzt ist, kontinuierlich Wasserstoffperoxid gebildet. UV-Lampen werden u.a. in Entsalzungs- und Kläranlagen zur Desinfektion eingesetzt.

In mehreren der erfindungsgemäß vorgesehenen Verwendungen ist es wichtig, dass der äquivalente Durchmesser der nanoskaligen Partikel aus Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y < 200 nm, vorzugsweise < 100 nm und insbesondere < 50 nm ist und die nanoskaligen Partikel aus Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y zudem weitgehend deagglomeriert und möglichst homogen derart dispergiert sind, dass ihre mittlere Flächenbelegung 0,001 bis 35 %, 0,001 bis 30 %, 0,001 bis 25 %, 0,001 bis 20 %, 0,001 bis 15 %, 0,001 bis 10 %, 0,001 bis 5 % oder 0,001 bis 1 % beträgt. Die Größe und Dispersion der nanoskaligen Partikel aus Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y beeinflusst die Streuung sichtbaren Lichtes und damit das visuelle Erscheinungsbild eines erfindungsgemäßen Formkörpers, einer Beschichtung, eines Mörtels oder eines Materials auf Basis von Silikonpolymer in maßgeblicher Weise. Für das visuelle Erscheinungsbild ist es vorteilhaft, den äquivalenten Durchmesser der nanoskaligen Partikel aus Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y unter einen Wert von 200 nm zu verringern und die Partikel weitgehend zu deagglomerieren. Im Weiteren wird durch die Verringerung des äquivalenten Durchmessers und eine möglichst homogene Dispersion der Partikel die bakterizide Wirkung gesteigert.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren und Beispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Formkörper mit einer bioziden Beschichtung aus einem Trägerwerkstoff und

Partikeln aus Cei_ _x M _x 02_ _y ;

Fig. 2 einen Formkörper, der Partikel aus Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y enthält;

Fig. 3 einen Formkörper, dessen Oberfläche mit Partikeln aus Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y beschichtet ist;

Fig. 4 den Bakterienbefall auf polymeren Beschichtungen mit einem Ce0 ₂ _ _y -Gehalt von

0 Gew.-%, 5 Gew.-% und 10,0 Gew.-%;

Fig. 5 den Algenbefall auf Ce0 ₂ _ _y -haltigen, in Meerwasser bewitterten Schiffslacken;

Fig. 6 die Größenverteilung eines nanoskaligen Pulvers aus Ce0 ₂ _ _y ;

Fig. 7 die katalytische Bromierungsaktivität von Cei_ _x La _x 0 ₂ - _y -Nanopartikeln.

Fig. 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Oberfläche eines Formkörpers 1 aus einem Basiswerkstoff 5 mit einem oberflächennahen Bereich 4 und einer Beschichtung 6. Die

Beschichtung 6 umfasst einen Trägerwerkstoff 7 und Partikel 8 mit der chemischen

Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ _ _y . Die Partikel 8 sind in den Trägerwerkstoff 7 eingebettet, wobei ein Teil der Partikel 8 aus der Oberfläche des Formkörpers 2 bzw. aus der Beschichtung 6 herausragt und mit einem, den Formkörper 2 umgebenden Medium in direktem Kontakt steht.

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Oberfläche eines Formkörpers 2 aus einem Basiswerkstoff 5 mit einem oberflächennahen Bereich 4. Der Formkörper 2 umfasst Partikel 8 mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y . Die Partikel 8 sind in den Basiswerkstoff 5 eingebettet, wobei ein Teil der Partikel 8 aus der Oberfläche des Formkörpers 2 herausragt und mit einem, den Formkörper 2 umgebenden Medium in direktem Kontakt steht.

Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Oberfläche eines Formkörpers 3 aus einem Basiswerkstoff 5 mit einem oberflächennahen Bereich 4. Auf der Oberfläche des Formkörpers 3 sind Partikel 8 mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y angeordnet. Die Partikel 8 sind mit der Oberfläche des Formkörpers 3 kraftschlüssig verbunden und stehen mit einem, den Formkörper 3 umgebenden Medium in direktem Kontakt. Die kraftschlüssige Haftung der Partikel 8 an der Oberfläche des Formkörpers 3 wird durch drei alternative Maßnahmen bzw. Mechanismen (i) bis (iii) vermittelt:

(i) die Oberfläche des Formkörpers 3 ist mit einer in Fig. 3 nicht gezeigten Haftschicht

beschichtet;

(ii) die Partikel 8 sind mit einer in Fig. 3 nicht gezeigten Haftschicht beschichtet;

(iii) die Partikel 8 sind partiell in den oberflächennahen Bereich 4 des Formkörpers 3

eingebettet (in Fig. 3 nicht gezeigt);

Die unter Punkt (i) und (ii) aufgeführte Haftschicht besteht aus einem lösungsmittelbasierten, einem thermoplastischen oder einem chemisch, thermisch oder mittels Licht, insbesondere UV-Licht vernetzbaren Kleber. Nach der Abscheidung der Partikel 8 auf der Oberfläche des Formkörpers 3 mittels Pulverbeschichten oder Aufsprühen wird die Haftschicht getrocknet, aufgeschmolzen oder vernetzt und die Partikel 8 auf der Oberfläche des Formkörpers 3 permanent mechanisch fixiert.

Bei der unter Punkt (iii) beschriebenen Ausführungsform ist der Basiswerkstoff 5 des

Formkörpers 3 thermoplastisch. Nach der Abscheidung der Partikel 8 auf der Oberfläche des Formkörpers 3 mittels Pulverbeschichten oder Aufsprühen wird der oberflächennahe Bereich 4 mittels einer geeigneten Wärmequelle, wie einer Infrarotlampe oder einem Heißluftgebläse erweicht oder angeschmolzen, so dass die Partikel 8 partiell von dem Basiswerkstoff 5 umschlossen werden und nach dem Erkalten in diesem mechanisch verankert sind.

Die Pulverbeschichtung von Formkörpern mit partikulärem Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y erfolgt vorzugsweise mithilfe von im Stand der Technik etablierten Verfahren, wie elektrostatischer oder

tribo elektrischer Pulverbeschichtung. Beispiel 1: Synthese von Ce0 _2-y -Nanostäbchen

Zur Herstellung von nanoskaligem Ce0 ₂ _ _y wurde eine wässrige Lösung von NaOH (100 mL, 9 M, 37,8 g) direkt einer intensiv gerührten Lösung von Cer(III)-nitrat Hexahydrat in hochreinem Wasser (MilliQ-Wasser gemäß ISO 3696) hinzugefügt (5,2 g Ce(N0 ₃ ) ₃ ' 6 H ₂ 0 in 20 mL, entsprechend 0,6 M). Nach 30-minütigem intensiven Rühren wurde die lilafarbene Mischung in einen Stahlautoklaven mit einem Fassungsvermögen von 270 mL transferiert und während 24 Stunden auf einer Temperatur von 100 °C gehalten. Danach wurde das in der trüben Lösung enthaltene lilafarbene Produkt mittels Zentrifugieren (3000 U/min, 10 min) separiert und fünfmal mit MilliQ-Wasser (jeweils 15 ml) gewaschen. Nach 12-stündiger Trocknung bei 60 °C wurde das erhaltene Produkt vorsichtig vermählen, um die bei der Fällung gebildeten

Agglomerate zu zerkleinern. Die gravimetrisch bestimmte Ausbeute war größer als 70 %. Das pulverformige Produkt wurde schließlich mittels Ultraschall in einer Konzentration von

1 mg/mL in MilliQ-Wasser suspendiert, auf Probengitter für ein hochauflösendes Transmissions- elektronenmikroskops (MRT EM ) aufgebracht und unter o rma lbed i n gu n en getrocknet. Die Struktur des erhaltenen Ce0 ₂ _ _y -Pulvers wurde mittels eines hochauflösenden Transmissionselektronenmikroskops (HRTEM) untersucht. Das Ce0 ₂ _ _y -Pulver besteht aus polykristallinen Stäbchen mit einer Länge von 100 bis 800 nm, wobei die mittlere Länge bei etwa 200 nm liegt und nur wenige Stäbchen eine Länge von mehr als 500 nm aufweisen. Der Durchmesser der Stäbchen beträgt 5 bis 20 nm. Die durch Elektronenbeugung verursachten Streifen in den

HRTEM- Aufnahmen können Netzebenen der kubischen Phase von Ce0 ₂ zugeordnet werden. Die Oberfläche der Stäbchen umfasst Bereiche bzw. Kristallfacetten mit Kristallgitterorientierungen des Typs [110], [1 1 0] und [1 1 1].

Beispiel 2: Quantitative Synthese von nanoskaligem Ce0 _2-y -Pulver

Zur Herstellung einer größeren Menge, vorliegend etwa 300 g nanoskaligen Ce0 ₂ _ _y -Pulvers werden zunächst Ceriumcarbonathydrat Ce ₂ (C0 ₃ ) ₃ · 8H ₂ 0 und Natriumcarbonathydrat

Na ₂ C0 ₃ - 10H ₂ O in einem molaren Verhältnis von 2:3 gemischt und in einer Kugelmühle mit einem Gewichtsverhältnis Kugel-zu-Pulver von 5: 1 bei 300 U/min eine Stunde (60 min) lang gemahlen. Anschließend wird das Mahlgut 60 min lang bei einer Temperatur von 900 °C calciniert. Nach Abkühlung wird das calcinierte Pulver dreimal mit einer Mischung aus heißem deionisiertem Wasser und Ethanol gewaschen, um das Nebenprodukt NaCl zu entfernen, und in deionisiertem Wasser suspendiert in einem Mengenanteil von etwa 15 Gew.-%. Die erhaltene Suspension wird mittels eines Hochdruck-Fluidisators des Typs M-110P der Firma Micro fludics Corp. bei einem Druck von 2500 bar homogensiert und über drei Stunden (180 min) in einem Ofen bei einer Temperatur von 80 °C getrocknet. Fig. 6 zeigt die an der homogenisierten Suspension mittels dynamischer Lichtstreuung gemessene Größenverteilung des derart hergestellten nanoskaligen Pulvers aus Ce0 ₂ _ _y .

Beispiel 3: Antibakterielle Membranbeschichtungen Eine Lösung, bestehend aus 32 g Polyethersulfon (Ultrason® E6020P, BASF SE), 12 g Poly- vinylpyrrolidon (Luvitec® K30, BASF, SE) und 1,6 g nanoskaligen Ce0 ₂ _ _y - Stäbchen (mit einer mittleren Länge von etwa 100 nm) in 156 g Dimethylacetamid (99 % Reinheit, Sigma-Aldrich) wird auf 60 °C erwärmt und entgast. Die entgaste Lösung wird bei einer Temperatur von 25 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % auf eine Teflonscheibe aufgetragen und mittels eines Gummirakels zu einem etwa 200 μιη dicken Film ausgestrichen. Die mit der Lösung beschichtete Teflonscheibe wird in ein Fällungsbad bzw. eine Fällungsmischung aus 7 Gewichtsteilen Wasser und 3 Gewichtsteilen Isopropanol getaucht. Die durch Fällung erzeugte Membran wird für zwei Stunden in einer auf 60 °C temperierten wässrigen NaOCl-Lösung (0,2 Gew.-%) gehalten. Danach wird die Membran mit deionisiertem Wasser gewaschen und in deionisiertem Wasser aufbewahrt.

Zum Nachweis der antibakteriellen Aktivität von Ce0 ₂ _ _y wurden im Vorfeld drei Probenträger aus rostfreiem Stahl mit einer Fläche von jeweils 2x2 cm ² mit einer Polymermatrixmischung beschichtet, wobei die Mischung für die erste Probe kein Ce0 ₂ _ _y enthielt. Demgegenüber wurde den Mischungen für die zweite und dritte Probe nanoskalige Ce0 ₂ _ _y -Partikel mit einem

Gewichtsanteil von 5 Gew.-% und respektive 10,0 Gew.-% hinzugefügt. Die derart hergestellten Proben wurden 96 Stunden lang in einer bakteriellen Suspension von 200 chemisch kompetenten Shot® TOP 10 Eschericia coli Zellen (ThermoFischer Scientific) in 15 mL LB- Medium bei einer Temperatur von 37 °C gelagert. Anfänglich und in regelmäßigen Abständen von 3 Stunden wurden der bakteriellen Suspension jeweils 150 wässrige KBr-Lösung (100 mM) und H ₂ 0 ₂ -Lösung (10 mM) zugegeben. Nach Ablauf der 96 Stunden wurden die Proben aus der bakteriellen Suspension entnommen, in LB-Medium gewaschen, mit

4',6-Diamidino-2-phenylindol (1 μg/mL DAPI in einer sterilen Mischung aus Wasser und Glyzerin im Volumenverhältnis 1 : 1) gefärbt und mittels eines Fluoreszenzmikroskops (Olympus AHBT3 mit AH3 -RFC-Zusatz für Auflichtfluoreszenz) abgebildet. Die mit dem

Fluoreszenzmikroskop aufgenommenen Bilder der drei Proben mit einem Ce0 ₂ - _y -Gehalt von 0 Gew.-%, 5 Gew.-% und 10,0 Gew.-% sind in Fig. 4a, 4b und respektive 4c gezeigt, wobei weiße Flecken Bereichen mit starkem E. coli Befall entsprechen. Aus Fig. 4a und 4b ist unmittelbar ersichtlich, dass die Polymerbeschichtung mit einem Ce0 ₂ - _y -Gehalt von 5 Gew.-% bereits eine hohe antibakterielle Aktivität aufweist.

Beispiel 4: Antifouling-Schiffslack Um die Antifouling- Wirkung von Ce0 ₂ _ _y in der Schifffahrt zu untersuchen, wurden

Beschichtungen auf Basis von zwei gebräuchlichen Antifouling- Schiffslackformulierungen hergestellt und über einen Zeitraum von 51 Tagen einer Bewitterung in Meerwasser ausgesetzt (Ophoven-Kinrooi, Marina De Spaanjerd, Maas, Belgien). Als Probensubstrate bzw.

Beschichtungsträger dienten Plättchen aus rostfreiem Stahl mit einer Fläche von jeweils

2x2 cm ² . Mehrere Stahlplättchen wurden vor der Bewitterung nicht beschichtet und dienten als Referenz. Eine der in den Versuchen eingesetzten Antifouling- Schiffslackformulierung (Toplac International®, AkzoNobel) basiert auf Silikonalkyd. Schiffslacke auf Basis von Silikon bzw. Polydimethylsiloxan sind hydrophob, was die Adhäsion von Bakterien und Algen mindert. Die zweite in den Versuchen eingesetzte Antifouling- Schiffslackformulierung wird in Fachkreisen als "abrasiv" bezeichnet und enthält als wesentliche Komponenten Harze mit löslichen und/oder quellenden Bestandteilen, insbesondere Baumharz natürlichen Ursprungs, sowie Zinkoxid und/oder Kupferoxid. Abrasive Schiffslacke werden in Meerwasser sowie in Binnengewässern aufgrund von Hydrolyse und der durch die Wasserströmung ausgeübten Scherkraft

kontinuierlich erodiert, wobei das darin enthaltene Zink- oder Kupferoxid freigelegt und schließlich ausgeschwemmt wird. Zink- und Kupferoxid sind für viele marine Organismen hoch toxisch und wirken somit dem Befall mit Algen und Muscheln entgegen. Andererseits verursacht das aus abrasiven Schiffslacken freigesetzte Zink- und Kupferoxid in der Umgebung stark frequentierter Schiffsrouten massive Umweltschäden. Um in den im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Versuchen die antibakterielle Aktivität des in kommerziellen

Schiffslacken enthaltenen Zink- und/oder Kupferoxids zu eliminieren, wurde eine eigens hergestellte, rein polymere Abrasivformulierung auf Basis von Polyetherharzen verwendet. In Fig. 5 sind Photographien der Oberflächen von sechs Proben nach 51-tägiger Bewitterung in Meerwasser wiedergegeben, wobei dunkle Bereiche einen starken Befall mit Algen und/oder anderen marinen Organismen anzeigen. Demgegenüber entsprechen helle Flächen Bereichen mit geringem Befall. Fig. 5a und 5b zeigen unbeschichtete Probenträger aus rostfreiem Stahl. Fig. 5c und 5d zeigen Proben mit einer Beschichtung aus den vorstehend beschriebenen Schiffslacken (5c Toplac International®, 5d abrasiver Schiffslack). Die Beschichtungen der in Fig. 5c und 5d gezeigten Proben ist rein polymer und enthält kein Metalloxid. Die in Fig. 5e und 5f gezeigten Beschichtungen hingegen enthalten 2 Gew.-% nanoskalige Ce02- _y -Partikel, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtungen. Die Beschichtung der in Fig. 5c und 5e gezeigten Proben besteht aus Toplac International® auf Basis von Silikonalkyd, respektive aus Toplac

International® mit 2 Gew.-% nanoskaligen Ce0 ₂ - _y -Partikeln, bezogen auf das Gesamtgewicht der Beschichtung. Anhand der in Fig. 5c und 5e gezeigten Proben ist die Antifouling- Wirkung der Ce02- _y -Partikel ohne Weiteres ersichtlich. Gleiches gilt für die in Fig. 5d und 5f gezeigten Proben, deren Beschichtung aus abrasivem Schiffslack ohne Metalloxid und respektive abrasivem Schiffslack mit 2 Gew.-% nanoskaligen Ce0 ₂ - _y -Partikeln besteht.

Der relative Anteil der mit Algen und anderen Organismen bedeckten Oberfläche der Proben wurde mittels der Bildanalysesoftware ImageJ (Fiji) bestimmt anhand der Anzahl der Bildpixel, deren Grauwert unterhalb einer vorgegebenen Grauwertschwelle liegt, bezogen auf die

Gesamtzahl aller Bildpixel. Anhand des Grauwerthistogramms jedes der Bilder 5a bis 5f wurde die Grauwertschwelle derart festgelegt, dass bei einer Variation der Grauwertschwelle um

±10 Grauwerte das Verhältnis der Bildpixel praktisch konstant ist. Für den mittels Bildanalyse bestimmten Algenbefall bzw. Flächenanteil wurden die folgenden Werte gefunden: 5a : 99,5 %; 5b : 98,9 %; 5c : 94,9, %; 5d : 85,5 %; 5e : 50,5 %; 5f : 45,9 %.

Beispiel 5: Katalytische Aktivität von Cei _-x La _x 0 _2-y

Analog zu dem unter Beispiel 1 beschriebenen Syntheseverfahren wurden nanoskalige Stäbchen aus Cei_ _x La _x 02- _y durch Zugabe von Cer(III)-nitrat Hexahydrat (Ce(N0 ₃ ) ₃ ' 6 H ₂ 0) und

Lanthan(III)-nitrat Hexahydrat (La(N0 ₃ ) ₃ · 6 H ₂ O) in verschiedenen Mischungsverhältnissen zu einer wässrigen Lösung von NaOH hergestellt. Die katalytische Aktivität der erhaltenen Nanopartikel wurde spektralphotometrisch mittels eines Phenolrot- Assays bestimmt. Die Umsetzung von Phenolrot (Phenolsulfonphthalein) zu Bromophenolblau (3,3 5,5'-Tetrabrom-phenolsulfonphthalein) wurde anhand der Emission von Bromophenol bei 590 nm (ε(590 nm) ~ 72,2 mM ^-1 cm ¹ ) gemessen. Für die Messungen wurden ein Cary 5G UV-Vis-NIR-Spektralphotometer (Varian Inc., Palo Alto, CA, USA) und ein Cary 300 Spektralphotometer (Agilent) mit magnetischem Rührer und einer im Strahlengang nach der Probenküvette angeordneten Integrationskugel eingesetzt. Die katalytische Umsetzung von Phenolrot zu Bromophenolblau ist nachfolgend wiedergegeben.

Eine abgewogene Menge an Cei_ _x La _x 02- _y -Nanopartikeln wurde einer Assaylösung aus MilliQ- Wasser, Phenolrot, Kaliumbromid (KBr, Kat. Nr. P0838 BioXtra, > 99,0 %, Sigma-Aldrich) oder Ammoniumbromid (NH ₄ Br, Kat. Nr. AB203189, Puratronic®; 99,999 %) und

Wasserstoffperoxid (H ₂ 0 ₂ , Kat. Nr. 8070.1, ROTIPURAN®, Carl Roth GmbH & Co.KG Karlsruhe, Germany) zugegeben. Die Konzentration der Bestandteile der Assaylösung betrug:

Phenolrot 10 oder 50 μΜ

KBr oder NH ₄ Br 25 mM

H ₂ 0 ₂ 300 μΜ

Die Konzentration von H ₂ 0 ₂ wurde anhand der Absorption der Assaylösung bei einer

Wellenlänge von 240 nm verifiziert, wobei für die Berechnung ein molarer Absorptions- koeffizient von 43,6 M ^"1 -cm ^"1 angesetzt wurde. Die Menge der zugegebenen Cei_ _x La _x 0 ₂ _ _y - Nanopartikel wurde im Bereich von 0 bis 0,05 mg/mL variiert. Die Cei_ _x La _x 0 ₂ _ _y -Nanopartikel wurden der Assaylösung bei einer Temperatur von 24 ± 2 °C über einen Zeitraum von 5 min kontinuierlich zugegeben.

Zur Kontrolle wurden Messungen an Assays durchgeführt, die (i) kein KBr, NH ₄ Br oder H ₂ 0 ₂ enthielten und (ii) KBr oder NH ₄ Br und H ₂ 0 ₂ in den vorstehend angegebenen Konzentrationsbereichen enthielten und denen kommerziell verfügbares, quasi-stöchiometrisches Ceroxid (Ce0 ₂ , Kat. No. 221899, Sigma Aldrich, Steinheim, Deutschland) in einer Menge von

0,025 mg/mL zugegeben wurde. Bei der Kontroilmessung (i) konnte keine Akt ivität beobachtet werden. Bei der Kontrollmessung (ii) wurde eine geringe Aktivität gemessen, da das quasi- stöchiometrische Ceroxid eine vergleichsweise geringe Zahl an Fehlstellen aufweist.

Fig. 7 zeigt das Ergebnis der Assays, d.h. die katalytische Bromierungsaktivität von

Cei_ _x La _x 0 ₂ - _y -Nanopartikeln als Funktion der Substitutionszahi x. Bei einer Substitutionszahi von x = 0,2 nimmt die katalytische Aktivität einen maximalen Wert an.

Messverfahren

Erfindungsgemäß bezieht sich der Begriff "äquivalenter Durchmesser" auf ein Partikelensemble, in dem 50 Vol.-% der Partikel einen volumenäquivalenten Kugeldurchmesser von kleiner oder gleich dem "äquivalenten Durchmesser" und 50 Vol.-% der Partikel einen volumenäquivalenten Kugeldurchmesser von größer oder gleich dem "äquivalenten Durchmesser" haben. Der erfindungsgemäß verwendete Begriff "äquivalenter Durchmesser" wird in Fachkreisen häufig mit "d5o" bezeichnet. Mit volumenäquivalentem Kugeldurchmesser ist je nach dem verwendeten Messverfahren der Durchmesser einer Kugel gemeint, welche die gleiche Oberfläche, gleiche

Projektionsfläche oder gleiche Lichtstreuung (Beugungsscheibchen) wie das untersuchte Partikel aufweist.

Die Abmessungen nanoskaliger Partikel aus Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y werden erfindungsgemäß mittels eines Rasterelektronenmikroskops oder eines Transmissionselektronenmikroskops und einer Bild- analysesoftware, wie beispielsweise ImageJ (http://imagej.nih.gov/ij) bestimmt. Hierbei werden anhand digitalisierter elektronenmikroskopischer Aufnahmen mindestens 100, vorzugsweise mindestens 1000 nanoskalige Partikel mithilfe der Bildanalysesoftware digital vermessen. Aufgrund der hohen lateralen Auflösung von Transmissionselektronenmikroskopen und Rasterelektronenmikroskopen des Standes der Technik, die je nach Einstellung der Elektronenoptik und der Strahlparameter im Bereich von einigen Ängström bis zu 10 nm liegt, kann der volumenäquivalente Kugeldurchmesser der nanoskaligen Partikel aus Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y mit hoher Zuverlässigkeit ermittelt werden.

Sofern der elektronenmikroskopische Kontrast der nanoskaligen Partikel aus Cei_ _x M _x 0 ₂ - _y gegenüber der umgebenden Matrix unzureichend ist, wird zur Bildgebung ein mit einem

Siliziumdriftdetektor (SDD) für energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDS bzw. EDX) ausgestattetes Transmissionsrasterelektronenrnikroskop oder gewöhnliches Rasterelektronenmikroskop eingesetzt.

Zur Bestimmung der volumenäquivalenten Kugeldurchmesser nanoskaliger Partikel aus Cei_ _x M _x 02-y wird das zu analysierende Pulver in vollentsalztem Wasser in einer Konzentration von etwa 0,5 mg/ml mittels Ultraschall suspendiert und ein Tropfen dieser Suspension, d. h. etwa 40 μΐ auf ein planes, vorzugsweise kreisförmiges graphitiertes Kupfergitter (CF300-Cu, Electron Microscopy Sciences, Hatfield (PA), USA) mit einer Fläche von etwa 9,3 mm ² aufgetropft. Das mit der Suspension beschichtete Gitter wird etwa 30 min lang in horizontaler Lage unter Reinraumbedingungen gelagert, bis das Wasser verdunstet ist und in das Rasterelektronenmikroskop transferiert. Die vorstehend beschriebene Probenpräparation gewährleistet, dass benachbarte Nanopartikel auf dem Gitter hinreichend weit voneinander beabstandet sind und im Rasterelektronenmikroskop als getrennte Objekte abgebildet werden.

Softwaregestützte Verfahren zur Auswertung von mittels Transmissionselektronenmikroskop oder Rasterelektronenmikroskop aufgezeichneten digitalen Bilder von Nanopartikeln sind im Stand der Technik bekannt und umfassen die folgenden Schritte:

- algorithmische Erstellung eines Grauwerthistogramms;

- interaktive Festlegung eines geeigneten Schwellwertes im Grauwerthistogramm, um jedes Bildpixel als zum Hintergrund bzw. zur Matrix oder zu einem Nanopartikel gehörig zu klassifizieren, je nachdem ob der Grauwert des Bildpixels oberhalb oder unterhalb des Schwellwertes liegt;

- algorithmisches Binarisieren des Bildes, d. h. Wandlung des Grauwertbildes in ein Schwarz- Weiß-Bild;

- gegebenenfalls algorithmische binäre Dilatation und Erosion (Closing), um Lücken zu schließen oder binäre Erosion und Dilatation (Opening), um durch Bildrauschen verursachte Artefakte, wie Pseudopartikel mit einer Größe von unter 1 nm zu eliminieren; und

- algorithmische Identifikation von zusammenhängenden Flächen aus benachbarten (schwarzen) Bildpixeln, die nanoskaligen Partikeln zugeordnet sind und Ermittlung der Größe bzw. der Anzahl der in der jeweiligen Fläche enthaltenen Bildpixel.

Softwarealgorithmen bzw. -programme, der vorstehend beschriebenen Art gehören üblicherweise zum Lieferumfang von modernen Transmissions- und Rasterelektronenmikros- kopen oder sind als Option erhältlich. Alternativ hierzu können generische Bildanalyseprogramme, wie beipielsweise ImageJ (http://imagej.nih.gov/ij) verwandt werden.

Alternativ oder begleitend werden die volumenäquivalenten Kugeldurchmesser der nanoskaligen Partikel aus Cei_ _x M _x 02- _y mittels Lichtstreuung oder Photonen-Korrelationsspektroskopie gemessen. Ein hierfür geeignetes Messgerät für Partikelgrößen von 0,3 nm bis 8 μιη wird unter anderem von Horiba Ltd. (Kyoto, Japan) unter der Produktbezeichnung "nano partica SZ-100" kommerziell angeboten.

Die mittlere Flächenbelegung der nanoskaligen Partikel aus Cei_ _x M _x 02- _y wird an einer

Oberflächenprobe oder an einer Schnittprobe eines erfindungsgemäßen Formkörpers, einer Beschichtung, einer ggf. gehärteten Beschichtungszusammensetzung, einem getrockneten Mörtel oder einem vernetzten Material auf Basis von Silikonpolymer bestimmt. Hierzu wird, wie vorstehend beschrieben, die Oberflächen- oder Schnittprobe mithilfe eines Elektronenmikroskops abgebildet und das erhaltene Bild mittels einer Bildanalysesoftware, wie

beispielsweise ImageJ (http://imagej.nih.gov/ij) ausgewertet. Die mittlere Flächenbelegung entspricht dabei dem Quotienten aus der Anzahl der (schwarzen) Bildpixel, die nanoskaligen Partikeln aus Cei_ _x M _x 02_ _y zugeordnet sind, und der Gesamtzahl aller Bildpixel (Partikel plus umgebende Matrix).

Gemäß dem stereologischen Prinzip bzw. dem Delesse-Prinzip (siehe z.B. US 5,754,688 A) ist bei einem Schnitt durch einen Körper, der Einschlüsse oder Partikel enthält, der Flächenanteil der Einschlüsse/Partikel gleich deren Volumenanteil. Der aus elektronenmikroskopischen

Schnittbildern ermittelte Flächen- bzw. Volumenanteil der nanoskaligen Partikel aus

Cei_ _x M _x 02- _y steht in guter Überemstimmung mit Werten, die anhand des Gewichtsanteils, äquivalenten Durchmessers und der spezifischen Dichte der Partikel und der Matrix erhalten werden.

Das Verhältnis von Ce(III) / Ce(IV) des erfindungsgemäß eingesetzten Stoffes mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y wird mittels Röntgenphotoelektronen- Spektroskopie (XPS: X-ray photoelectron spectroscopy / ESCA: electron spectroscopy for chemical analysis) ermitteln. Unter Einsatz des XPS (zum Beispiel: ESCA 5600 (XPS) (Physical Electronics GmbH)) mit monochromatischer Röntgenstrahlung (zum Beispiel: Al-Κα Strahlung (1486 eV bei 250,0 W)) kann das Ce(III) / Ce(IV) Verhältnis, aus den relativen Flächenanteilen der entfalteten Signale gemäß nachfolgender Formel, an der Oberfläche bestimmt werden. Für den Spin-Bahn-Kopplungszustand 3d( ₅ /2) ergibt sich dann das Verhältnis für Ce ³⁺ zu.

Als Probenträger werden Glasträger (Standard-Objektträger, Carl-Roth) in 1,5 cm x 1,5 cm große Glasträger geschnitten und mit einer Goldschicht von ca. 15 nm mittels einer Beschichtungsanlage (Med 020, BAL-TEC) unter Einsatz einer Quarzmikrowaage (QSG 070, Bal-TEC) beschichtet.

Vor der XPS-Messung werden die Proben auf ca. 900-1000 °C erhitzt werden, um eventuell vorhandenes Kristallwasser zu entfernen. Der erfindungsgemäß eingesetzte Stoff mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y liegt als partikuläres Pulver vor, welches vor der XPS-Messung zu einem Pellet mit glatter Oberfläche gepresst wird. Um bei der XPS-Messung einen eventuellen Einfluß der Probenmorphologie zu eliminieren wird an mehreren voneinander verschiedenen Probenpositionen jeweils ein XPS-Spektrum aufgezeichnet und ausgewertet und die abgeleiteten Elementverhältnisse gemittelt.

Die relativen Anteile der Komponenten des erfindungsgemäß eingesetzten Stoffes, mit der chemischen Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02- _y (hier bezogen auf Anteile Ce und M im eingesetzten Stoff), lassen sich über Energiedispersive Röntgenspektroskopie (EDX: energy dispersive X-ray spectroscopy) ermitteln. Unter Einsatz eines Rasterelektronenmikroskops (SEM: scanning electron microscope) (zum Beispiel: Nova NanoSEM , FEI) mit entsprechendem EDX-Modul (zum Beispiel: EDAX Apollo 10 SDD, AMETEK) werden die Komponenten den Energien zugeordnet und durch Quantifizierung der Komponentensignale ist der relative Anteil zugänglich.

Vor der EDX-Messung wird der erfindungsgemäß eingesetzte Stoff mit der chemischen

Zusammensetzung Cei_ _x M _x 02_ _y in wässrigen und/oder organischen Lösungsmitteln suspendiert und/oder dispergiert. Die Suspension und/oder Dispersion wird auf einen Silizium- Wafer

(Abmessung ca. 7,5 mm x 7,5 mm) aufgebracht und dieser auf einem Kohlenstoff Leit-Tab (zum Beispiel: PLANO Leit-Tabs 12 mm 0) fixiert. Das Lösemittel wird verdampft (Trocknen bei Normalbedingungen und / oder bei erhöhten Temperaturen (20 °C < Temperatur < 1000 °C) und/oder unter Vakuum). Gegebenfalls wird die Probe, unter Einsatz einer Beschichtungsanlage (zum Beispiel: Med 020 (BAL-TEC) mit Quarzmikrowaage (QSG 070, BAL-TEC)), mit einer 5 nm bis 15 nm dicken Gold- oder Silberschicht beschichtet.