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WO2010012717A1 - Production of thin catalyst layers - Google Patents

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WO2010012717A1
WO2010012717A1 PCT/EP2009/059724 EP2009059724W WO2010012717A1 WO 2010012717 A1 WO2010012717 A1 WO 2010012717A1 EP 2009059724 W EP2009059724 W EP 2009059724W WO 2010012717 A1 WO2010012717 A1 WO 2010012717A1
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WO
WIPO (PCT)
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metal
methyl
carrier substrate
metal component
ethyl
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2009/059724
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German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Kotrel
Alexander Panchenko
Xiao Steimle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of WO2010012717A1 publication Critical patent/WO2010012717A1/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H01M8/02Details
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    • H01M8/023Porous and characterised by the material
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the invention relates to a method for applying a metal to a carrier substrate for producing a thin, porous layer.
  • the thin porous layer of the metal is generally a catalytically active layer which is applied to an ion-conducting membrane.
  • catalyst layers are applied to both sides of the membrane.
  • the membrane provided with the catalyst layers is positioned between two porous gas distribution layers. Through the gas distribution layers, the respective reaction gases are conducted close to the membrane. At the same time, the gas distribution layer also serves to supply and discharge the electrons taken up or released by the reactants.
  • the catalyst layer which is located between the membrane and the gas distribution layer, the actual reduction or oxidation reaction takes place.
  • the membrane in turn ensures ionic current transport in the fuel cell.
  • Another object of the membrane is to form a gas-tight barrier between the two electrodes.
  • Catalytically coated gas distribution layers are generally referred to as gas diffusion electrodes.
  • the catalyst layers are applied to the gas diffusion layer or to the membrane by printing, spraying, knife coating, rolling, brushing and brushing.
  • the catalyst layer is relaminated onto the membrane.
  • the electrode layers produced in this way generally have a layer thickness in the range from 15 to 100 ⁇ m and have a content of catalytically active material of about 1 mg / cm 2 .
  • the application of the catalyst layer is generally carried out by a homogenized ink containing the catalytically active material.
  • ink Ch ensure at least one solvent and optionally additional additives, such as ionomers.
  • the catalyst layer For optimum operation of the fuel cell, it is necessary for the catalyst layer to be both electrically conductively connected to the gas distribution layer and ionically conductive to the membrane. This double contact with the membrane and gas distributor layer must be given over the entire thickness of the catalyst layer. An optimal connection to the gas distribution layer or to the membrane, however, results only in the directly adjacent area. For the remaining areas special measures must be taken to guarantee the ionic and electrical contacting of the catalyst.
  • the electrical connection of the catalyst layer takes place, for example, in the case of a supported catalyst by the use of electrically conductive carrier substances, for example of carbon blacks. With unsupported catalysts, the conductivity of the metallic active component is often sufficient to ensure electrical contact.
  • An improvement in the electrical contact between the catalyst layer and the gas diffusion layer can also take place, for example, by pressing the single cell.
  • the compression also improves the ionic conductivity between the membrane and the catalyst layer.
  • the electrolyte contained in the membrane is liquid, the liquid electrolyte is partially pressed into the catalyst layer by the pressing and allows the ionic coupling of regions of the catalyst layer which are not in direct contact with the membrane.
  • contact mediators are also used to improve the ionic contact.
  • ionomers that is, ionic conductive polymers that enforce the catalyst layer, are used for this purpose.
  • any measures to improve the bonding of the catalyst layer to the gas distribution layer or to the membrane may also have negative effects on the operation of the cell.
  • an excess of ionomer or else excessive compression can easily lead to a blockage of the catalytically active centers and a hindrance to the transport or removal of the educts and products.
  • a thin layer is achieved, for example, by Physical Vapor Deposition (PVD), Chemical Vapor Deposition (CVD) or by sputtering. Other vacuum-based deposition methods are also used to create a thin layer on a substrate.
  • PVD Physical Vapor Deposition
  • CVD Chemical Vapor Deposition
  • sputtering Other vacuum-based deposition methods are also used to create a thin layer on a substrate.
  • layers made by known methods are generally very dense. As a result, the effectiveness of the catalyst layer produced is significantly reduced by a high mass transport resistance.
  • An improvement in the porosity of the catalyst layer can be achieved, for example, in PVD processes by reducing the substrate temperature or increasing the distance between the source and the substrate. However, a sufficient improvement of the mass transport can not be achieved.
  • the object of the present invention is to produce a thin catalyst layer which has a sufficiently large porosity in order not to reduce the mass transport resistance or only to a small extent compared to a conventional catalyst layer.
  • the object is achieved by a method for applying a metal to a carrier substrate for producing a thin, porous layer, comprising the following steps:
  • the term "thin layer” means that the layer has a layer thickness of less than 10 ⁇ m, preferably less than 5 ⁇ m and particularly preferably less than 1 ⁇ m.
  • the metal to be applied to the carrier substrate is reduced by the first metal component and deposits on the carrier substrate.
  • the first metal component oxidizes and dissolves from the carrier substrate.
  • the metal to be deposited precipitates highly dispersed with primary particle sizes generally less than 10 nm.
  • the metal to be applied also penetrates into the substrate, thereby additionally improving the electrical connection.
  • the metallic layer obtained by the method according to the invention on the carrier substrate is very well connected. Another lamination step is not required.
  • the monitoring of the process parameters of the method according to the invention makes it possible to apply the metal reproducibly and homogeneously to the carrier substrate.
  • the surface concentration of the metal on the carrier substrate for each application can be set exactly. As a result, for example, a smaller surface loading of the metal applied to the carrier substrate is possible.
  • noble metals as they are usually used as a catalytically active substance, this is advantageous, since only a smaller amount of the metal is needed.
  • the first metal component which is less noble than the metal to be applied to the carrier substrate and which is first applied to the carrier substrate in step (a), is preferably a metal of the third to fifth main group or a metal of the subgroup elements of the first period of the periodic table of the elements.
  • the metal of the first metal component is selected from the group consisting of aluminum, iron, cobalt, nickel, copper or zinc. Most preferably, the metal of the first component is aluminum or iron.
  • mixtures or alloys of two or more metals it is alternatively also possible to use mixtures or alloys of two or more metals. However, the use of only one metal is preferred.
  • the carrier substrate produced by the method according to the invention and provided with a thin, porous layer of a metal is used in particular in a fuel cell.
  • the carrier substrate is, for example, a membrane used in a fuel cell or a gas diffusion layer used in a fuel cell.
  • the thin, porous layer that is applied to the carrier substrate is a catalytically active layer.
  • the metal to be applied to the carrier substrate is catalytically active.
  • the metal to be applied in particular electrocatalytically active When using the with the thin, porous layer coated carrier substrate in a fuel cell, the metal to be applied in particular electrocatalytically active.
  • the metal which is applied to the carrier substrate is therefore preferably selected from the group consisting of platinum, palladium, ruthenium and gold.
  • the metal to be applied to the carrier substrate is particularly preferably platinum or palladium.
  • any metallic or non-metallic material that is usually used as the carrier substrate and is known to the person skilled in the art is suitable as the material for the carrier substrate.
  • a non-metallic material in particular carbon, a polymer or a ceramic, is used for the carrier material.
  • Particularly preferred as material for the carrier substrate is carbon, for example in the form of carbon blacks or graphites.
  • the carrier substrate When using the carrier substrate produced in accordance with the invention with a thin, porous layer of a metal in a fuel cell, the carrier substrate may be, for example, a membrane or a gas distributor layer. If the carrier substrate is a membrane, the material for the carrier substrate is preferably a polymer. When the support substrate is a gas diffusion layer used in a fuel cell, carbon, a polymer or a ceramic may be used as the material for the support substrate.
  • non-metallic carrier substrate is a membrane
  • suitable polymers are, for example, epoxy resins, polyamides or polyimides.
  • non-metallic carrier substrate is a gas distributor layer, as used for example in a fuel cell
  • suitable polymers are also epoxy resins, polyamides or polyimides.
  • a material for a gas distribution layer is carbon, for example as carbon black or graphite.
  • ceramics or carbon, glass, (mixed) oxides, carbides and metals are also suitable as material for the carrier substrate.
  • non-metallic carrier substrate formed by the method with the thin, porous layer of a metal can be used, for example, in applications in which supported
  • Catalysts are used. Such applications are for example ranfilter, such as palladium or platinum catalysts on a metal mesh or ceramic.
  • the first metal component is preferably applied to the carrier substrate from the vapor phase in step (a).
  • Suitable methods for applying the first metal component to the carrier substrate are, for example, PVD methods, CVD methods or sputtering.
  • the substance with which a substrate is to be coated is vaporized by bombardment with laser beams, magnetically deflected ions or electrons or by an arc discharge.
  • the substance is generally initially solid.
  • the vaporized material moves to the substrate, impinges on it, and deposits.
  • PVD processes are carried out under vacuum.
  • the pressure is generally in the range of 10 "4 Pa to about 10 Pa.
  • a target containing the substance to be coated on the substrate is bombarded with ions.
  • ions atoms of the substance are released from the target.
  • the atoms ejected by the bombardment with the ions condense on the substrate and form a layer.
  • the ion source is generally a DC gas discharge source.
  • An advantage of sputtering is that no alloying of alloys occurs when coated with alloys.
  • the adhesion of the layer is often better than in vapor-deposited layers.
  • CVD processes involve a chemical reaction on the surface of the substrate to be coated. At least one gaseous starting compound (starting material) and at least two reaction products, at least one of which is present in the solid phase, are involved in this reaction. In the CVD method, a solid component is deposited on the heated surface of the substrate due to the chemical reaction from the gas phase.
  • starting material gaseous starting compound
  • reaction products at least one of which is present in the solid phase
  • CVD processes are generally operated at reduced pressure. Typical pressures are in the range of 1 to 1000 Pa. Unlike physical procedures is at CVD method in particular also a coating of complex three-dimensionally shaped surfaces possible. For example, even the finest pits on its inside can be evenly coated.
  • the process parameters to be set are dependent on the material of the substrate with the metal to be applied in all coating processes. Suitable process parameters are known to the person skilled in the art.
  • the first metal component is replaced by the metal to be applied to the carrier substrate, which is generally catalytically active.
  • the redox reaction in which the first metal component is replaced by the metal to be applied to the carrier substrate, is generally carried out in a solvent.
  • the implementation of the redox reaction in a solvent has the advantage that the oxidizing during the redox reaction first metal component can go directly into solution. At the same time, it is also possible to realize a more uniform contact of the metal to be applied to the carrier substrate with the first metal component and the carrier substrate.
  • the metal to be deposited is spontaneously reduced by the first metal component and thus deposited on the carrier substrate.
  • the metal to be deposited generally precipitates highly dispersed with primary particle sizes of significantly less than 10 nm on the carrier substrate. To a small extent, the metal to be applied also penetrates into the carrier substrate, thereby improving the coupling of the applied layer. In particular, when using the carrier substrate with the metal layer applied thereto in fuel cells, the electrical coupling of the catalyst layer is improved.
  • the applied by the process layer is very well connected to the carrier substrate. A subsequent lamination step is not required.
  • the layer formed by the redox reaction is sufficiently porous that the function of a fuel cell is not restricted.
  • Suitable solvents are, for example, water, alcohols, cyclic or linear ether compounds, aprotic solvents, molten salts or ionic liquids.
  • water alcohols, cyclic or linear ether compounds, aprotic solvents, molten salts or ionic liquids.
  • aprotic solvents molten salts or ionic liquids.
  • molten salts or ionic liquids molten salts or ionic liquids.
  • the pH is adjusted by methods known to the person skilled in the art, for example by using carbonates, aqueous HCl, buffer solutions.
  • water or organic solvents are only suitable if the solvent does not oxidize the first metal component. If water is already a suitable oxidizing agent for the first metal component, it is advantageous to choose a chemically inert solvent other than water.
  • alcohols for example, mono- or polyhydric alcohols can be used. Suitable alcohols are, for example, ethanol, propanol, butanol or higher alcohols. The alcohols can be linear or branched.
  • a suitable ether compound is, for example, crown ether.
  • Suitable aprotic solvents are, for example, nitriles, such as acetonitrile or ketones.
  • ionic liquids are particularly preferred as solvents since, owing to the lack of vapor pressure of the ionic liquids in a possible subsequent heat treatment step, no evaporation-induced delamination of the applied metal layer can take place.
  • Ionic liquids in the context of the present application are, in particular, organic salts which are already liquid at temperatures of less than 180 ° C.
  • the ionic liquids have a melting point of less than 180 0 C, in particular, the melting point is in a range of -50 ° C to 150 0 C.
  • Ionic liquids which are already present at room temperature and in liquid state, are described, for example, in KN Marsh et al., Fluid Phase Equilibira 219 (2004), pages 93-98 and in JG Huddieton et al., Green Chemistry 2001, 3, Pages 156-164.
  • Suitable ionic liquids are, for example, those which have cations which are selected from the compounds of the formulas (Ia) to (Iw):
  • radical R is hydrogen, a carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or interrupted by 1 to 5 heteroatoms or functional groups radical having 1 to 20 carbon atoms;
  • the radicals R 1 to R 9 independently of one another represent hydrogen, a sulfo group or a carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or by 1 to 5 heteroatoms or functional groups Ie groups interrupted or substituted radical having 1 to 20 carbon atoms, wherein the radicals R 1 to R 9 , which in the abovementioned formulas (I) to a carbon atom (and not to a heteroatom) are bonded, additionally for halogen or a functional Group can stand; or
  • the radicals R 1 to R 9 are, in the cases in which those in the above formulas (I) to a carbon atom (and not to a heteroatom) bound also be bound directly via the heteroatom.
  • Fractional groups and heteroatoms can also be directly adjacent, so that combinations of several adjacent atoms, such as -O- (ether), -S- (thioether), -COO- (ester), -CONH- (secondary amide) or -CONR'- (tertiary amide) are also encompassed, for example di (dC 4 alkyl) amino, C 1 -C 4 - alkyloxycarbonyl or C 4 alkyloxy.
  • Halogens are fluorine, chlorine, bromine and iodine.
  • the radical R preferably stands for
  • Glycols, butylene glycols and their oligomers having from 1 to 100 units and a hydrogen or a C 1 to C 8 alkyl as end group, such as, for example, R A O- (CHR B -CH 2 -O) n -CHR B -CH 2 - or
  • R 1 is - (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O- with R A and R B is preferably hydrogen, methyl or ethyl and n is preferably 0 to 3, in particular 3-oxabutyl, 3-oxapentyl, 3,6-dioxaheptyl, 3,6-dioxaoctyl, 3,6,9-trioxadecyl, 3,6,9-trioxa-undecyl, 3,6,9, 12-tetraoxatridecyl and 3,6,9, 12-tetraoxatetradecyl; • vinyl; and
  • N, N-di-C 1 to C 6 alkylamino such as N, N-dimethylamino and N, N-diethylamino.
  • the radical R is unbranched and unsubstituted Cr to Ci ⁇ -alkyl, such as methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, 1-octyl, 1-decyl, 1-dodecyl, 1-tetradecyl, 1-hexadecyl, 1-octadecyl, in particular methyl, ethyl, 1-butyl and 1-octyl, and CH 3 O- (CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 - and CH 3 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 - where n is 0 to 3.
  • the radical R is unbranched and unsubstituted Cr to Ci ⁇ -alkyl, such as methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, 1-oc
  • radicals R 1 to R 9 are preferably each independently
  • aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted d- to C-is-alkyl is preferably methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl , 2-butyl, 2-methyl-1-propyl (isobutyl), 2-methyl-2-propyl (tert-butyl), 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl-1 butyl, 3-methyl-1-butyl, 2-methyl-2-butyl, 3-methyl-2-butyl, 2,2-dimethyl-1-propyl, 1-hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 2- Methyl 1-pentyl, 3-methyl-1-pentyl, 4-methyl-1-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 3-methyl-2-pentyl, 4-methyl-2-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 2-methyl 3-p
  • aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C 6 - to C 12 -aryl it is preferably phenyl, ToIyI, XyIyI, ⁇ -naphthyl, ß-naphthyl, 4th Diphenyl, chlorophenyl, dichlorophenyl, trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, diethylphenyl, isopropylphenyl 2,6-dimethylphenyl, 2,4,6-trimethyl- phenyl, 2,6-dimethoxyphenyl, 2,6-dichlorophenyl, 4-bromophenyl, 2-nitrophenyl, 4-nitrophenyl, 2,4-dinitrophenyl, 2,6-din
  • aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles is preferably cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl , Diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl, methoxycyclohexyl, dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl, C n F 2 (n- 3 ) - (ib) H 2 3 -b with n ⁇ 30, 0 ⁇ a ⁇
  • An optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur atoms containing heterocycle is preferably furyl, thiophenyl, pyrryl, Pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxo, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyrryl, methoxyfuryl, dimethoxypyridyl or difluoropyridyl.
  • Two adjacent radicals together form an unsaturated, saturated or aromatic, optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles and optionally substituted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more several substituted or unsubstituted imino groups interrupted ring, it is preferably 1, 3-propylene, 1, 4-butylene, 1, 5-pentylene, 2-oxa-1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3- propylene, 2-oxa-1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3-propenylene, 3-oxa-1, 5-pentylene, 1-aza-1, 3-propenylene, 1-CrC 4 -alkyl-1 -azo-1, 3-propenylene, 1,4-buta-1,3-dienylene, 1-aza-1, 4-buta-1,3-dienylene or 2-aza-1,4-buta-1,3 -die
  • radicals contain oxygen and / or sulfur atoms and / or substituted or unsubstituted imino groups
  • the number of oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is not restricted. Usually amounts to not more than 5 in the balance, preferably not more than 4, and most preferably not more than 3.
  • radicals contain heteroatoms, then there is usually at least one carbon atom between two heteroatoms, preferably at least two carbon atoms.
  • radicals R 1 to R 9 are each independently
  • R A O- (CHR B -CH 2 -O) n -CHR B -CH 2 - or R ⁇ - (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n - CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O- with R A and R B are preferably hydrogen, methyl or ethyl and n is preferably from 0 to 3, in particular 3-oxabutyl, 3-oxapentyl, 3,6-dioxaheptyl, 3,6-dioxaoctyl, 3,6,9-trioxadecyl, 3.6, 9-trioxaundecyl, 3,6,9,12-tetraoxatridecyl and 3,6,9,12-tetraoxatetradecyl;
  • N, N-di-C 1 to C 6 -alkyl-amino such as N, N-dimethylamino and N, N-diethylamino.
  • the radicals R 1 to R 9 independently of one another are hydrogen or C 1 - to C 8 -alkyl, such as, for example, methyl, ethyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, 1-octyl, for phenyl, for 2-hydroxyethyl, for 2-cyanoethyl, for 2- (methoxycarbonyl) ethyl, for 2- (ethoxycarbonyl) ethyl, for 2- (n-butoxycarbonyl) ethyl, for N, N-dimethylamino, for N, N -Diethylamino, for chlorine and for CH 3 O- (CH 2 CH 2 O) n - CH 2 CH 2 - and CH 3 CH 2 O- (CH
  • Very particularly preferred pyridinium ions (Ia) are those in which
  • radicals R 1 to R 5 are methyl, ethyl or chlorine and the remaining radicals R 1 to R 5 are hydrogen;
  • R 3 is dimethylamino and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen;
  • R 2 is carboxy or carboxamide and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5
  • R 1 and R 2 or R 2 and R 3 is 1, 4-buta-1, 3-dienylene and the remaining radicals
  • R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen
  • R 1 to R 5 are hydrogen
  • radicals R 1 to R 5 are methyl or ethyl and the remaining radicals R 1 to R 5 are hydrogen.
  • Examples of very particularly preferred pyridinium ions (Ia) which may be mentioned are 1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1- (1-butyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) -pyridinium, 1 (1-Hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) pyridinium, 1- (1-dodecyl) pyridinium, 1- (1-tetradecyl) pyridinium, 1- (1-hexadecyl) pyridinium, 1, 2-dimethylpyridinium, 1-ethyl-2-methylpyridinium, 1- (1-butyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-dodecyl) -2-methylpyridinium, 1- (1
  • Very particularly preferred pyridazinium ions (Ib) are those in which
  • R 1 to R 4 are hydrogen
  • radicals R 1 to R 4 are methyl or ethyl and the remaining radicals R 1 to R 4 are hydrogen.
  • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independently hydrogen or methyl; or R 1 is hydrogen, methyl or ethyl, R 2 and R 4 are methyl and R 3 is hydrogen.
  • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independent of one another
  • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl, R 2 and R 4 are methyl and R 3 is hydrogen;
  • R 1 to R 4 are methyl; or • R 1 to R 4 are methyl.
  • R 1 is hydrogen, methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-octyl, 22 -H-hydroxydroxy-oxyethylthioyl, ooddeerr 22-CCyyaannooeeththyl and R 2 to R 4 are independently
  • Ie very particularly preferred imidazolium ions which may be mentioned are 1-methylimidazolium, 1-ethylimidazolium, 1- (1-butyl) -imidazolium, 1- (1-octyl) -imidazolium, 1- (1-dodecyl) -imidazolium, 1- (1-Tetradecyl) -imidazolium, 1- (1-hexadecyl) -imidazolium, 1,3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1- (1-butyl) -3-methylimidazolium, 1- (1 Butyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-octyl)
  • Very particularly preferred pyrazolium ions are those in which
  • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independent of one another
  • Very particularly preferred pyrazolium ions (Ih) are those in which
  • R 1 to R 4 are independently hydrogen or methyl.
  • R 1 to R 6 are hydrogen or methyl.
  • R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
  • R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 3 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
  • Very particularly preferred imidazolinium ions are those in which • R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl, 1-butyl or phenyl, R 3 and R 4 are independently hydrogen, methyl or ethyl, and R 5 and R 6 are independently hydrogen or methyl.
  • R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl or ethyl and R 3 to R 36 are independently hydrogen or methyl.
  • R 1 to R 3 are independently hydrogen, methyl or ethyl and R 4 to R 6 are independently hydrogen or methyl.
  • R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 and R 3 are independently hydrogen or methyl.
  • R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 3 is hydrogen, methyl or phenyl.
  • R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 and R 3 are independently hydrogen or methyl, or R 2 and R 3 together are 1, 4-buta-1, 3-dienylene.
  • R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 to R 9 are independently hydrogen or methyl.
  • It imidazolidinium ions
  • R 1 and R 4 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 and R 3 and R 5 to R 8 are independently hydrogen or methyl.
  • R 1 to R 3 are independently C 1 to C 8 alkyl
  • R 1 and R 2 together are 1, 5-pentylene or 3-oxa-1, 5-pentylene and R 3 is d-C 18 alkyl, 2-hydroxyethyl or 2-cyanoethyl.
  • ammonium ions may be mentioned methyl tri (1-butyl) -ammonium, N, N-dimethylpiperidinium and N, N-dimethylmorpholinium.
  • Examples of the tertiary amines from which the quaternary ammonium ions of the general formula (Iu) are derived by quaternization with the abovementioned radicals R are diethyl-n-butylamine, diethyl-tert-butylamine, diethyl-n-pentylamine, diethylhexylamine, Diethyloctylamine, diethyl (2-ethylhexyl) amine, di-n-propylbutylamine, di-n-propyl-n-pentylamine, di-n-propylhexylamine, di-n-propyloctylamine, di-n-propyl (2-ethyl - hexyl) -amine, di-isopropylethylamine, di-iso-propyl-n-propylamine, di-isopropyl-butylamine, di-isopropylpenty
  • Preferred tertiary amines (Iu) are di-isopropylethylamine, diethyl-tert-butylamine, diisopropyl-propylamine, di-n-butyl-n-pentylamine, N, N-di-n-butylcyclohexylamine and tertiary amines of pentyl isomers.
  • Particularly preferred tertiary amines are di-n-butyl-n-pentylamine and tertiary amines of pentyl isomers.
  • Another preferred tertiary amine having three identical residues is triallylamine.
  • R 1 to R 5 are methyl.
  • guanidinium ion (Iv) is mentioned N, N, N ', N', N ", N" - hexamethylguanidinium.
  • R 1 and R 2 are independently methyl, ethyl, 1-butyl or 1-octyl and R 3 is hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, -SO 2 OH or -PO (OH) 2 ;
  • R 1 is methyl, ethyl, 1-butyl or 1-octyl
  • R 2 is a -CH 2 -CH 2 -OR 4 group and R 3 and R 4 are independently hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, -SO 2 OH or -PO (OH) 2 ; or
  • R 1 is a -CH 2 -CH 2 -OR 4 group
  • R 2 is a -CH 2 -CH 2 -OR 5 group
  • R 3 to R 5 are independently hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, -SO 2 OH or -PO (OH) 2 are.
  • Particularly preferred cholinium ions (Iw) are those in which R 3 is selected from hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, 5-methoxy-3-oxa-pentyl, 8-methoxy-3,6-dioxo-octyl, 1 1-methoxy 3,6,9-trioxa undecyl, 7-methoxy-4-oxa-heptyl, 11-methoxy-4,8-dioxa undecyl, 15-methoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-methoxy 5-oxa-nonyl, 14-methoxy-5,10-oxa-tetradecyl, 5-ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-ethoxy-3,6,9 trioxa undecyl, 7-ethoxy-4-oxa-heptyl
  • R 1 to R 3 independently of one another are C 1 -C 8 -alkyl, in particular butyl, isobutyl,
  • the pyridinium ions, pyrrolidinium ions, pyrazolinium, pyrazolium ions, and the imidazolinium and imidazolium ions are preferable. Furthermore, ammonium ions and cholinium ions are preferred.
  • the anion [Y] " 'of the ionic liquid is for example selected from
  • silicates and silicic acid esters of the general formula: SiO 4 4 " , HSiO 4 3" , H 2 SiO 4 2 “ , H 3 SiO 4 “ , R 3 SiO 4 3 “ , R 3 R b Si0 4 2" , R 3 R b R c Si0 4 " , HR 3 SiO 4 2” , H 2 R 3 SiO 4 " , HR 3 R b Si0 4 "
  • R a , R b , R c and R d are each independently hydrogen, C 1 -C 30 -alkyl, optionally interrupted by one or more non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups C 2 -C 8 alkyl, C 6 -C 4 aryl, C 5 -C 2 cycloalkyl or a five- to six-membered, oxygen-, nitrogen- and / or sulfur-comprising heterocycle, where two of them together form an unsaturated, form saturated or aromatic, optionally interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more unsubstituted or substituted imino groups ring, said radicals each additionally by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkoxy, halogen, Heteroatoms and / or heterocycles can be substituted.
  • Ci-Ci 8 alkyl for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl , Pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, heptadecyl, octadecyl, 1, 1-dimethylpropyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 1, 3 , 3-tetramethylbutyl, benzyl, 1-phenylethyl, ⁇ , ⁇ -dimethylbenzyl, benzhydryl, p-tolylmethyl, 1- (p-
  • C 2 -C 8 -alkyl which is interrupted by one or more non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups are, for example, 5-hydroxy-3-oxapentyl, 8-hydroxy-3, 6-dioxaoctyl, 1 1-hydroxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-hydroxy-4-oxaheptyl, 1-hydroxy-4,8-dioxaundecyl, 15-hydroxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9- Hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-hydroxy-5,10-oxatetradecyl, 5-methoxy-3-oxapentyl, 8-methoxy-3,6-dioxo-octyl, 1-methoxy-3,6,9-trioxaundecyl , 7-methoxy-4-oxahepty
  • radicals can be taken together, for example, as fused building block 1, 3-propylene, 1,4-butylene, 2-oxa-1,3-propylene, 1-oxa-1,3-propylene, 2-oxa 1, 3-propenylene, 1-aza-1, 3-propenylene, 1-dC 4 -alkyl-1-aza-1, 3-propenylene, 1, 4-buta-1, 3-dienylene, 1-aza 1, 4-buta-1, 3-dienylene or 2-aza-1,4-buta-1,3-dienylene.
  • the number of non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is basically not limited, or is automatically limited by the size of the remainder or the ring building block. As a rule, it is not more than 5 in the respective radical, preferably not more than 4 or very particularly preferably not more than 3. Furthermore, at least one, preferably at least two, carbon atoms (e) are generally present between two heteroatoms.
  • Substituted and unsubstituted imino groups may be, for example, imino, methylimino, iso-propylimino, n-butylimino or tert-butylimino.
  • aryl optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C6-C 4 aryl, for example,
  • Trimethylphenyl 2,6-dimethoxyphenyl, 2,6-dichlorophenyl, 4-bromophenyl, 2- or 4- Nitrophenyl, 2,4- or 2,6-dinitrophenyl, 4-dimethylaminophenyl, 4-acetylphenyl, methoxyethylphenyl or ethoxymethylphenyl.
  • aryl, alkyl, aryloxy, halogen, Heteroato- me and / or heterocyclic C 5 -C 2 -cycloalkyl are for example cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl,
  • Methylcyclohexyl dimethylcyclohexyl, diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl, methoxycyclohexyl, dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl and a saturated or unsaturated bicyclic system such as norbornyl or norbornenyl.
  • a five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur-containing heterocycle is, for example, furyl, thiophenyl, pyryl, pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxy, benzimidazolyl, benzothiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyryl, methoxifuryl , Dimethoxypyridyl, difluoropyridyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl or tert-butylthiophenyl.
  • Preferred anions are selected from the group of halides and halogen-containing compounds, the group of carboxylic acids, the group of sulfates, sulfites and sulfonates and the group of phosphates.
  • Preferred anions are chloride, bromide, iodide, SCN “ , OCN “ , CN “ , acetate, C r C 4 alkyl sulfates, R a -COO " , R 3 SO 3 " , R a R b PO 4 " , methanesulfonates, Tosylate, Ci-C 4 Dialkylphospha- te, hydrogen sulfate or tetrachloroaluminate.
  • Imidazolium ions (Ie), imidazolinium ions (Im) or (Im '), pyrrolidinium ions (Is), ammonium ions (Iu) and cholinium ions (Iw) are particularly preferred as cations.
  • imidazolium ions (Ie) and imidazolinium ions (Im) or (Im ') are particularly preferred, and in particular, imidazolium ions (Ie) are preferable.
  • dialkylimidazolium cations in which the two alkyl groups, identical or different, branched or unbranched, may be substituted or unsubstituted by one or more phenyl groups and have 1 to 6 carbon atoms.
  • Preferred of these are benzylmethylimidazolium, hexymethylimidazolium, butylmethylimidazolium, ethylmethylimidazolium.
  • the cation is ethylmethylimidazolium.
  • Preferred anions are halides. Very particularly preferred as the anion is chloride. When an ionic liquid is used as solvent, in particular ethylmethylimidazolium chloride is preferred.
  • ionic liquid In addition to the use of an ionic liquid, it is alternatively possible to use a mixture of two or more ionic liquids. Preferably, however, only one ionic liquid is used.
  • an additive is added to the first metal component.
  • an additive for example, the redox potential of the metal components involved and / or the kinetics of the redox reaction can be influenced.
  • complexing additives are preferably used. Suitable complexing additives are all complexing agents known to the person skilled in the art. Such complexing agents are usually ionic ligands or non-ionic ligands. Suitable nonionic ligands are, for example, ammonia, triphenylphosphine, carbon monoxide, benzene, butadiene, ethyleneamine, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), tartrates, porphyrin ring systems such as chlorophyll or hemoglobin or carbohydrates. Suitable ionic ligands are, for example, CN “ , SCN “ , OH “ , Cl “ , F “ , S 2" .
  • additives are also preferred if the less noble first metal component in the solvent is rendered inert by the formation of an oxide layer and a suitable additive can prevent the inertization.
  • the additive by which the inertization of the first metal component is prevented, may for example be added to the first metal component or, alternatively, be contained as an additive in the solvent.
  • an ionomer is applied during and / or after the replacement of the first metal component by the metal to be applied to the carrier substrate.
  • ionomers in this context are meant ionically conductive polymers.
  • the application of the ionomers can take place during the replacement of the first metal component by the metal to be applied to the carrier substrate.
  • the ionomer is likewise contained in the solvent containing the metal to be applied to the carrier substrate. This procedure further simplifies the process.
  • the ionomer can also change the concentration of the reactants involved in the redox reaction in the solvent and favorably influence the redox potentials.
  • any suitable method by which an ionomer can be applied is suitable.
  • the application of the ionomer can take place, for example, by printing, spraying, knife coating, rolling, brushing or brushing.
  • the ionomer is usually dissolved in a suitable solvent.
  • suitable solvents for the ionomer are, for example, water, mono- and polyhydric alcohols, nitrogen-containing polar solvents, glycols, glycol ether alcohols or glycol ethers.
  • Particularly suitable are, for example, propylene glycol, dipropylene glycol, glycerol, ethylene glycol, hexylene glycol, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone or mixtures thereof.
  • Suitable ionomers which can also be applied to the metal to be applied to the carrier substrate, are known to the person skilled in the art and are described, for example, in WO 03/054991.
  • At least one ionomer is used which has sulfonic acid, carboxylic acid and / or phosphonic acid groups.
  • Suitable ionomers containing sulfonic acid, carboxylic acid and / or phosphonic acid groups are known to the person skilled in the art.
  • Sulfonic acid, carboxylic acid and / or phosphonic acid groups are to be understood as meaning groups of the formulas -SO 3 S, -COOX and -PO 3 X 2 , where XH + , NH 4 + , NH 3 R + , NH 2 R 3 + , NHR 3 + or NR 4 + means.
  • R is an arbitrary radical, preferably a C 1 -C 5 -alkyl, preferably a C 1 -C 4 -alkyl, which is optionally substituted in such a way that protons can be released under conditions which are usually present for fuel cells.
  • Particularly preferred ionomers are sulfonic acid-containing polymers selected from the group consisting of perfluorinated sulfonated hydrocarbons, for example Nafion® from EI Dupont De Nemours and Company, sulfonated aromatic polymers, for example sulfonated polyaryl ether ketones such as polyether ether ketones (sPEEK), sulfonated polyether ketones (sPEK), sulfonated polyether ketone ketones (sPEKK), sulfonated polyether ether ketone ketones (sPEEKK), sulfonated polyarylene ether sulfones, sulfonated polybenzobisbenzazoles, sulfonated polybenzothiazoles, sulfonated polybenzimidazoles, sulfonated polyamides, sulfonated polyetherimides, sulfonated polyphenylene oxides, for example poly-2,6-
  • the sulfonated aromatic polymers may be partially or completely fluorinated.
  • sulfonated polymers include polyvinylsulfonic acids, copolymers composed of acrylonitrile and 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acids, acrylonitrile and vinylsulfonic acids, acrylonitrile and styrenesulfonic acids, acrylonitrile and methacryloxyethoxyoxypropanesulfonic acids, acrylonitrile and methacryloxyethyleneoxytetrafluoroethylene sulfonic acids, etc.
  • the polymers can in turn partially or fully fluorinated.
  • sulfonated polymers include sulfonated polyphosphazenes such as poly (sulfophenoxy) phosphazenes or poly (sulfoethoxy) phosphazenes.
  • the polyphosphazene polymers may be partially or fully fluorinated.
  • Sulfonated polyphenylsiloxanes and copolymers thereof, poly (sulfoalkoxy) phosphazenes, poly (sulfotetrafluoroethoxypropoxy) siloxanes are also suitable.
  • a gas diffusion electrode is prepared by screen-printing an ink containing a platinum-supported platinum catalyst on a gas diffusion layer (SGL 25DC of SGL Carbon).
  • the supported on carbon platinum catalyst contains 30 wt .-% platinum on a carbon black Vulcan XC72.
  • the ink By applying the ink, a platinum loading of about 1.0 mg / cm 2 is obtained.
  • the gas diffusion electrode obtained by printing was dried at 50 ° C. and then laminated in a laminator at 100 ° C.
  • the electrochemical activity was examined by oxygen reduction in half a cell.
  • Half of the cell was filled with 85% phosphoric acid.
  • the gas diffusion electrode was connected as a working electrode and a platinum wire as a counter electrode.
  • the reference electrode used was a reversible hydrogen electrode (RHE).
  • RHE reversible hydrogen electrode
  • pure oxygen was added.
  • Potentiostatic measurements of oxygen reduction at 800 mV versus the reference electrode were performed at 140 ° C.
  • the activity of the oxygen reduction is 17.4 mA / mgPt.
  • a gas diffusion layer (SGL 25DC from SGL Carbon) is used to produce a gas diffusion electrode.
  • An aluminum layer is applied to the gas diffusion layer by a PVD process.
  • the aluminum layer produced in this way has a layer thickness of 500 nm.
  • the aluminum coated gas diffusion layer is dipped in a solution containing platinum.
  • the platinum-containing solution is prepared by dissolving H 2 PtClO in an ionic liquid containing 1.0 mol of ethylmethylimidazole and 1.5 mol of AlCl 3 .
  • the aluminum-coated gas distribution layer remains 2 hours at 100 0 C in the solution. During this time, the aluminum is oxidized and platinum in the form of Pt (IV) is reduced. Thereafter, the black, platinum-coated gas distribution layer is rinsed in acetonitrile and water. This is followed by drying in air. A Nafion® solution is sprayed on the dried, platinum-coated gas distribution layer. The ionomer charge is 0.2 mg / cm 2 .
  • the gas diffusion electrode thus prepared was examined by X-ray diffractometry. It was found that the platinum particles deposited on the gas diffusion layer have a size of about 5 to 7 nm. Scanning electron microscope and transmission electron microscope investigations showed that the porous platinum layer was formed with some agglomerates on the surface of the gas diffusion layer and individual platinum particles were dispersed in the gas diffusion layer. The thickness of the platinum layer is less than 2 ⁇ m. The measured loading of platinum was 0.8 mg / cm 2 .
  • the process according to the invention thus makes it possible to produce a much thinner catalyst layer.
  • the catalyst layer has a platinum loading that is 20% lower than that of the catalyst layer known in the art.
  • the measured activity of oxygen reduction is 16.7 mA / mg Pt. It turns out that the lower platinum loading leads only to a minimal reduction in the activity of the catalyst layer. Thus, a thickness of the catalyst layer reduced by more than 96% does not lead to a noticeable loss of function of the electrode.
  • a gas diffusion electrode according to Example 1 is produced, but instead of the gas diffusion layer SGL 25DC, a gas diffusion layer H2315 1X11 C45 from Freudenberg AG is used.
  • the thickness of the applied aluminum layer is 200 nm and the aluminum-coated gas diffusion layer is immersed for 20 min at a temperature of 100 0 C in a platinum solution with a platinum content of 0.075 wt .-% platinum. It forms a platinum layer with a layer thickness from 700 nm and the platinum particles contained therein have a size of 3.7 nm.
  • the PPllaattiinnbbeellaadduunngg bbeet carries 0.42 mg / cm 2 and the measured oxygen activity in the half cell is 35 mA / mg Pt.

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Abstract

The invention relates to a method for applying a metal onto a non-metal support substrate for producing a thin, porous layer, in which a first metal component is applied onto the non-metal support substrate, wherein the first metal component is more reactive than the metal to be applied. Then, the first metal component applied is replaced by the metal to be applied to the non-metal support substrate through a redox reaction.

Description

Herstellung dünner Katalysatorschichten Preparation of thin catalyst layers

Beschreibungdescription

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Metalls auf ein Trägersubstrat zur Herstellung einer dünnen, porösen Schicht.The invention relates to a method for applying a metal to a carrier substrate for producing a thin, porous layer.

Dünne, poröse Schichten aus einem Metall auf einem Trägersubstrat, üblicherweise einem nichtmetallischen Trägersubstrat, werden zum Beispiel in Brennstoffzellen ein- gesetzt. Die dünne poröse Schicht aus dem Metall ist im Allgemeinen eine katalytisch aktive Schicht, die auf eine ionenleitende Membran aufgebracht ist. Üblicherweise werden derartige Katalysatorschichten auf beiden Seiten der Membran aufgebracht. Die mit den Katalysatorschichten versehene Membran wird zwischen zwei poröse Gasverteilerschichten positioniert. Durch die Gasverteilerschichten werden die jeweili- gen Reaktionsgase bis nahe an die Membran geführt. Gleichzeitig dient die Gasverteilerschicht auch zur Zu- und Ableitung der von den Reaktanden aufgenommenen oder abgegebenen Elektronen. In der Katalysatorschicht, die sich zwischen der Membran und der Gasverteilerschicht befindet, findet die eigentliche Reduktions- oder Oxidati- onsreaktion statt. Die Membran wiederum stellt den ionischen Stromtransport in der Brennstoffzelle sicher. Eine weitere Aufgabe der Membran ist es, eine gasdichte Barriere zwischen den beiden Elektroden zu bilden.Thin, porous layers of a metal on a carrier substrate, usually a non-metallic carrier substrate, are used, for example, in fuel cells. The thin porous layer of the metal is generally a catalytically active layer which is applied to an ion-conducting membrane. Usually, such catalyst layers are applied to both sides of the membrane. The membrane provided with the catalyst layers is positioned between two porous gas distribution layers. Through the gas distribution layers, the respective reaction gases are conducted close to the membrane. At the same time, the gas distribution layer also serves to supply and discharge the electrons taken up or released by the reactants. In the catalyst layer, which is located between the membrane and the gas distribution layer, the actual reduction or oxidation reaction takes place. The membrane in turn ensures ionic current transport in the fuel cell. Another object of the membrane is to form a gas-tight barrier between the two electrodes.

Derzeit wird die Katalysatorschicht entweder während der Produktion direkt auf die Membran oder aber auf die Gasverteilerschicht aufgebracht. Katalytisch beschichtete Gasverteilerschichten werden im Allgemeinen als Gasdiffusionselektroden bezeichnet.Currently, the catalyst layer is either applied directly to the membrane during production or to the gas distribution layer. Catalytically coated gas distribution layers are generally referred to as gas diffusion electrodes.

Üblicherweise werden die Katalysatorschichten durch Drucken, Sprühen, Rakeln, Walzen, Pinseln und Streichen auf die Gasverteilerschicht oder auf die Membran aufgetragen. Alternativ ist es auch bekannt, zunächst eine Katalysatorschicht auf eine Trennfo- Ne zu präparieren und anschließend auf die Membran oder auf die Gasverteilerschicht umzulaminieren. Üblicherweise wird die Katalysatorschicht auf die Membran umlaminiert.Usually, the catalyst layers are applied to the gas diffusion layer or to the membrane by printing, spraying, knife coating, rolling, brushing and brushing. Alternatively, it is also known to first prepare a catalyst layer on a separating film and then to relaminate it onto the membrane or onto the gas distributor layer. Usually, the catalyst layer is relaminated onto the membrane.

Die so hergestellten Elektrodenschichten weisen im Allgemeinen eine Schichtdicke im Bereich von 15 bis 100 μm auf und haben einen Gehalt an katalytisch aktivem Material von ca. 1 mg/cm2.The electrode layers produced in this way generally have a layer thickness in the range from 15 to 100 μm and have a content of catalytically active material of about 1 mg / cm 2 .

Das Aufbringen der Katalysatorschicht erfolgt im Allgemeinen durch eine homogenisierte Tinte, die das katalytisch aktive Material enthält. Zusätzlich sind in der Tinte übli- cherweise mindestens ein Lösungsmittel und gegebenenfalls zusätzliche Additive, beispielsweise lonomere, enthalten.The application of the catalyst layer is generally carried out by a homogenized ink containing the catalytically active material. In addition, in the ink Cherweise at least one solvent and optionally additional additives, such as ionomers.

Für eine optimale Funktion der Brennstoffzelle ist es erforderlich, dass die Katalysator- schicht sowohl elektrisch leitend mit der Gasverteilerschicht als auch ionisch leitend mit der Membran verbunden ist. Diese doppelte Kontaktierung mit Membran und Gasverteilerschicht muss über die gesamte Dicke der Katalysatorschicht gegeben sein. Eine optimale Anbindung an die Gasverteilerschicht bzw. an die Membran ergibt sich jedoch nur im direkt benachbarten Bereich. Für die restlichen Bereiche müssen spezielle Maßnahmen ergriffen werden, um die ionische und elektrische Kontaktierung des Katalysators zu garantieren. Die elektrische Anbindung der Katalysatorschicht erfolgt zum Beispiel im Falle eines geträgerten Katalysators durch den Einsatz elektrisch leitender Trägersubstanzen, beispielsweise von Rußen. Bei ungeträgerten Katalysatoren ist vielfach die Leitfähigkeit der metallischen Aktivkomponente ausreichend, um die elektri- sehe Kontaktierung zu gewährleisten. Eine Verbesserung des elektrischen Kontaktes zwischen der Katalysatorschicht und der Gasdiffusionsschicht kann zum Beispiel auch durch Verpressen der Einzelzelle erfolgen. Durch das Verpressen wird auch die ionische Leitfähigkeit zwischen der Membran und der Katalysatorschicht verbessert. Wenn der in der Membran enthaltene Elektrolyt flüssig ist, so wird der flüssige Elektrolyt durch das Verpressen teilweise in die Katalysatorschicht gedrückt und ermöglicht die ionische Ankopplung von Bereichen der Katalysatorschicht, die nicht im direkten Kontakt mit der Membran stehen. In Abhängigkeit von der Herstellungstechnik werden auch Kontaktvermittler zur Verbesserung des ionischen Kontakts eingesetzt. Hierzu dienen zum Beispiel lonomere, das heißt ionisch leitende Polymere, die die Katalysa- torschicht durchsetzen.For optimum operation of the fuel cell, it is necessary for the catalyst layer to be both electrically conductively connected to the gas distribution layer and ionically conductive to the membrane. This double contact with the membrane and gas distributor layer must be given over the entire thickness of the catalyst layer. An optimal connection to the gas distribution layer or to the membrane, however, results only in the directly adjacent area. For the remaining areas special measures must be taken to guarantee the ionic and electrical contacting of the catalyst. The electrical connection of the catalyst layer takes place, for example, in the case of a supported catalyst by the use of electrically conductive carrier substances, for example of carbon blacks. With unsupported catalysts, the conductivity of the metallic active component is often sufficient to ensure electrical contact. An improvement in the electrical contact between the catalyst layer and the gas diffusion layer can also take place, for example, by pressing the single cell. The compression also improves the ionic conductivity between the membrane and the catalyst layer. When the electrolyte contained in the membrane is liquid, the liquid electrolyte is partially pressed into the catalyst layer by the pressing and allows the ionic coupling of regions of the catalyst layer which are not in direct contact with the membrane. Depending on the manufacturing technique, contact mediators are also used to improve the ionic contact. For example, ionomers, that is, ionic conductive polymers that enforce the catalyst layer, are used for this purpose.

Alle Maßnahmen zur Verbesserung der Anbindung der Katalysatorschicht an die Gasverteilerschicht bzw. an die Membran können jedoch auch negative Auswirkungen auf den Betrieb der Zelle haben. So kann zum Beispiel ein Überschuss an lonomer oder auch ein zu starkes Verpressen leicht zu einer Blockade der katalytisch aktiven Zentren und einer Behinderung des An- bzw. Abtransportes der Edukte und Produkte führen. Um auf zusätzliche Maßnahmen zur Verbesserung des Kontakts von Gasverteilerschicht und Membran verzichten zu können ist es wünschenswert, die Katalysatorschicht möglichst dünn zu gestalten.However, any measures to improve the bonding of the catalyst layer to the gas distribution layer or to the membrane may also have negative effects on the operation of the cell. Thus, for example, an excess of ionomer or else excessive compression can easily lead to a blockage of the catalytically active centers and a hindrance to the transport or removal of the educts and products. In order to dispense with additional measures to improve the contact of gas distribution layer and membrane, it is desirable to make the catalyst layer as thin as possible.

Das kontrollierte Aufbringen von dünnen Katalysatorschichten ist jedoch technisch anspruchsvoll und bereits geringe Inhomogenitäten in der Katalysatorbeschichtung können zu deutlichen Leistungseinbußen führen. Um bei einer geringen Katalysatorschichtdicke eine ausreichende Menge an Katalysatorsubstanz pro Flächeneinheit zu gewährleisten, muss auf ungeträgerte Katalysatoren zurückgegriffen werden. Diese weisen jedoch üblicherweise im Vergleich zu geträgerten Katalysatoren einen geringeren Katalysatornutzungsgrad auf.However, the controlled application of thin catalyst layers is technically demanding and even small inhomogeneities in the catalyst coating can lead to significant performance losses. In order to ensure a sufficient amount of catalyst substance per unit area at a low catalyst layer thickness, unsupported catalysts must be used. These However, they usually have a lower catalyst utilization compared to supported catalysts.

Eine dünne Schicht wird zum Beispiel durch Physical Vapour Deposition (PVD)-, Che- mical Vapour Deposition (CVD)-Verfahren oder durch Sputtern erzielt. Auch andere vakuumbasierte Abscheidungsmethoden werden eingesetzt, um eine dünne Schicht auf einem Substrat zu erzeugen.A thin layer is achieved, for example, by Physical Vapor Deposition (PVD), Chemical Vapor Deposition (CVD) or by sputtering. Other vacuum-based deposition methods are also used to create a thin layer on a substrate.

Mittels der bekannten Verfahren hergestellte Schichten sind jedoch im Allgemeinen sehr dicht. Dadurch wird die Effektivität der erzeugten Katalysatorschicht durch einen hohen Massentransportwiderstand deutlich herabgesetzt. Eine Verbesserung der Porosität der Katalysatorschicht lässt sich zum Beispiel bei PVD-Verfahren dadurch erzielen, dass die Substrattemperatur verringert oder der Abstand zwischen Quelle und Substrat erhöht wird. Eine ausreichende Verbesserung des Massentransports lässt sich dadurch jedoch nicht erzielen.However, layers made by known methods are generally very dense. As a result, the effectiveness of the catalyst layer produced is significantly reduced by a high mass transport resistance. An improvement in the porosity of the catalyst layer can be achieved, for example, in PVD processes by reducing the substrate temperature or increasing the distance between the source and the substrate. However, a sufficient improvement of the mass transport can not be achieved.

Alternativ ist es zum Beispiel bekannt, bei PVD-Verfahren zwei Komponenten gleichzeitig entweder auf die Gasverteilerschicht oder auf die Membran aufzubringen. Die zweite Komponente wird nach der Beschichtung beispielsweise durch einen Ätzpro- zess selektiv entfernt. Hierdurch wird die geforderte Porosität erlangt. Der erforderliche Ätzprozess schränkt jedoch die Anwendbarkeit dieses Verfahrens ein und ist daher insbesondere für die Erzeugung von Katalysatorschichten für Festkörperbrennstoffzellen von Interesse.Alternatively, it is known, for example, in PVD processes, to simultaneously apply two components either to the gas distribution layer or to the membrane. The second component is selectively removed after the coating, for example by an etching process. As a result, the required porosity is obtained. However, the required etching process limits the applicability of this method and is therefore of particular interest for the production of catalyst layers for solid fuel cells.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine dünne Katalysatorschicht zu erzeugen, die eine hinreichend große Porosität aufweist, um den Massentransportwiderstand nicht oder nur in geringem Maße gegenüber einer konventionellen Katalysatorschicht herabzusetzen.The object of the present invention is to produce a thin catalyst layer which has a sufficiently large porosity in order not to reduce the mass transport resistance or only to a small extent compared to a conventional catalyst layer.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Aufbringen eines Metalls auf ein Trägersubstrat zur Herstellung einer dünnen, porösen Schicht, das folgende Schritte umfasst:The object is achieved by a method for applying a metal to a carrier substrate for producing a thin, porous layer, comprising the following steps:

(a) Aufbringen einer ersten Metallkomponente auf das Trägersubstrat, wobei die erste Metallkomponente unedler ist als das aufzubringende Metall,(a) applying a first metal component to the carrier substrate, wherein the first metal component is less noble than the metal to be applied,

(b) Ersetzen der in Schritt (a) aufgebrachten ersten Metallkomponente durch das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall durch eine Redox-Reaktion. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff „dünne Schicht", dass die Schicht eine Schichtdicke von weniger als 10 μm aufweist, bevorzugt von weniger als 5 μm und besonders bevorzugt von weniger als 1 μm.(b) replacing the first metal component applied in step (a) with the metal to be applied to the carrier substrate by a redox reaction. For the purposes of the present invention, the term "thin layer" means that the layer has a layer thickness of less than 10 μm, preferably less than 5 μm and particularly preferably less than 1 μm.

In der Redox-Reaktion wird das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall durch die erste Metallkomponente reduziert und scheidet sich auf dem Trägersubstrat ab. Gleichzeitig oxidiert die erste Metallkomponente und löst sich vom Trägersubstrat. Das aufzubringende Metall scheidet sich hochdispers mit Primärpartikelgrößen im Allgemeinen von weniger als 10 nm ab. Bei einem porösen Trägersubstrat dringt das aufzu- bringende Metall auch in das Substrat ein und verbessert dadurch zusätzlich die elektrische Ankopplung. Die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene metallische Schicht auf dem Trägersubstrat ist sehr gut angebunden. Ein weiterer Laminierungs- schritt ist nicht erforderlich.In the redox reaction, the metal to be applied to the carrier substrate is reduced by the first metal component and deposits on the carrier substrate. At the same time, the first metal component oxidizes and dissolves from the carrier substrate. The metal to be deposited precipitates highly dispersed with primary particle sizes generally less than 10 nm. In the case of a porous carrier substrate, the metal to be applied also penetrates into the substrate, thereby additionally improving the electrical connection. The metallic layer obtained by the method according to the invention on the carrier substrate is very well connected. Another lamination step is not required.

Die Überwachung der Prozessparameter des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt es, das Metall reproduzierbar und homogen auf das Trägersubstrat aufzubringen. Auch kann die Flächenkonzentration des Metalls auf dem Trägersubstrat für die jeweilige Anwendung exakt eingestellt werden. Hierdurch ist zum Beispiel eine geringere Flächenbeladung des auf dem Trägersubstrat aufgebrachten Metalls möglich. Insbeson- dere bei Edelmetallen, wie sie üblicherweise als katalytisch aktive Substanz eingesetzt werden, ist dies vorteilhaft, da nur eine geringere Menge an dem Metall benötigt wird.The monitoring of the process parameters of the method according to the invention makes it possible to apply the metal reproducibly and homogeneously to the carrier substrate. Also, the surface concentration of the metal on the carrier substrate for each application can be set exactly. As a result, for example, a smaller surface loading of the metal applied to the carrier substrate is possible. In particular, in the case of noble metals, as they are usually used as a catalytically active substance, this is advantageous, since only a smaller amount of the metal is needed.

Die erste Metallkomponente, die unedler ist als das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall und die in Schritt (a) zunächst auf das Trägersubtrat aufgebracht wird, ist vorzugsweise ein Metall der dritten bis fünften Hauptgruppe oder ein Metall der Nebengruppenelemente der ersten Periode des Periodensystems der Elemente. Bevorzugt ist das Metall der ersten Metallkomponente ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer oder Zink. Insbesondere bevorzugt ist das Metall der ersten Komponente Aluminium oder Eisen. Neben der Verwendung nur eines Metalls als erste Metallkomponente ist es alternativ auch möglich, Mischungen oder Legierungen aus zwei oder mehr Metallen einzusetzen. Bevorzugt ist jedoch der Einsatz nur eines Metalls.The first metal component, which is less noble than the metal to be applied to the carrier substrate and which is first applied to the carrier substrate in step (a), is preferably a metal of the third to fifth main group or a metal of the subgroup elements of the first period of the periodic table of the elements. Preferably, the metal of the first metal component is selected from the group consisting of aluminum, iron, cobalt, nickel, copper or zinc. Most preferably, the metal of the first component is aluminum or iron. In addition to the use of only one metal as the first metal component, it is alternatively also possible to use mixtures or alloys of two or more metals. However, the use of only one metal is preferred.

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte, mit einer dünnen, porösen Schicht aus einem Metall versehene Trägersubstrat wird insbesondere in einer Brennstoffzelle eingesetzt. Hierbei ist das Trägersubstrat zum Beispiel eine in einer Brennstoffzelle eingesetzte Membran oder eine in einer Brennstoffzelle verwendete Gasverteilerschicht. Die dünne, poröse Schicht, die auf das Trägersubstrat aufgebracht wird, ist eine katalytisch aktive Schicht. Zur Herstellung der katalytisch aktiven Schicht ist das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall katalytisch aktiv. Bei Einsatz des mit der dünnen, porösen Schicht beschichteten Trägersubstrats in einer Brennstoffzelle ist das aufzubringende Metall insbesondere elektrokatalytisch aktiv.The carrier substrate produced by the method according to the invention and provided with a thin, porous layer of a metal is used in particular in a fuel cell. Here, the carrier substrate is, for example, a membrane used in a fuel cell or a gas diffusion layer used in a fuel cell. The thin, porous layer that is applied to the carrier substrate is a catalytically active layer. To produce the catalytically active layer, the metal to be applied to the carrier substrate is catalytically active. When using the with the thin, porous layer coated carrier substrate in a fuel cell, the metal to be applied in particular electrocatalytically active.

Das Metall, das auf das Trägersubstrat aufgebracht wird, ist daher vorzugsweise aus- gewählt aus der Gruppe bestehend aus Platin, Palladium, Rhutenium und Gold. Besonders bevorzugt ist das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall Platin oder Palladium.The metal which is applied to the carrier substrate is therefore preferably selected from the group consisting of platinum, palladium, ruthenium and gold. The metal to be applied to the carrier substrate is particularly preferably platinum or palladium.

Als Material für das Trägersubstrat eignet sich jedes beliebige metallische oder nicht- metallische Material, das üblicherweise als Trägersubstrat eingesetzt wird und dem Fachmann bekannt ist. Vorzugsweise wird für das Trägermaterial ein nichtmetallischer Werkstoff, insbesondere Kohlenstoff, ein Polymer oder eine Keramik, eingesetzt. Besonders bevorzugt als Material für das Trägersubstrat ist Kohlenstoff, zum Beispiel in Form von Rußen oder Graphiten.Any metallic or non-metallic material that is usually used as the carrier substrate and is known to the person skilled in the art is suitable as the material for the carrier substrate. Preferably, a non-metallic material, in particular carbon, a polymer or a ceramic, is used for the carrier material. Particularly preferred as material for the carrier substrate is carbon, for example in the form of carbon blacks or graphites.

Bei Einsatz des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten, mit einer dünnen, porösen Schicht aus einem Metall versehenen Trägersubstrats in einer Brennstoffzelle kann das Trägersubstrat zum Beispiel eine Membran oder eine Gasverteilerschicht sein. Wenn das Trägersubstrat eine Membran ist, ist das Material für das Trä- gersubstrat vorzugsweise ein Polymer. Wenn das Trägersubstrat eine Gasverteilerschicht ist, wie sie in einer Brennstoffzelle eingesetzt wird, kann als Material für das Trägersubstrat Kohlenstoff, ein Polymer oder eine Keramik verwendet werden.When using the carrier substrate produced in accordance with the invention with a thin, porous layer of a metal in a fuel cell, the carrier substrate may be, for example, a membrane or a gas distributor layer. If the carrier substrate is a membrane, the material for the carrier substrate is preferably a polymer. When the support substrate is a gas diffusion layer used in a fuel cell, carbon, a polymer or a ceramic may be used as the material for the support substrate.

Wenn das nichtmetallische Trägersubstrat eine Membran ist, wie sie in einer Brenn- stoffzelle eingesetzt wird, eignen sich als Polymere zum Beispiel Epoxid-Harze, Polyamide oder Polyimide.If the non-metallic carrier substrate is a membrane, as used in a fuel cell, suitable polymers are, for example, epoxy resins, polyamides or polyimides.

Wenn das nichtmetallische Trägersubstrat eine Gasverteilerschicht ist, wie sie beispielsweise in einer Brennstoffzelle eingesetzt wird, eignen sich als Polymere ebenfalls Epoxid-Harze, Polyamide oder Polyimide.If the non-metallic carrier substrate is a gas distributor layer, as used for example in a fuel cell, suitable polymers are also epoxy resins, polyamides or polyimides.

Besonders bevorzugt als Material für eine Gasverteilerschicht ist jedoch Kohlenstoff, zum Beispiel als Ruß oder Graphit.However, particularly preferred as a material for a gas distribution layer is carbon, for example as carbon black or graphite.

Neben Polymeren, Keramiken oder Kohlenstoff eignen sich als Material für das Trägersubstrat weiterhin Glas, (Misch-)Oxide, Carbide und Metalle.In addition to polymers, ceramics or carbon, glass, (mixed) oxides, carbides and metals are also suitable as material for the carrier substrate.

Neben dem Einsatz in einer Brennstoffzelle kann das durch das Verfahren hergestellte nichtmetallische Trägersubstrat mit der dünnen, porösen Schicht aus einem Metall je- doch zum Beispiel auch bei Anwendungen eingesetzt werden, in denen geträgerteIn addition to use in a fuel cell, however, the non-metallic carrier substrate formed by the method with the thin, porous layer of a metal can be used, for example, in applications in which supported

Katalysatoren verwendet werden. Derartige Anwendungen sind zum Beispiel Memb- ranfilter, beispielsweise Palladium- oder Platin-Katalysatoren auf einem Metallgewebe oder einer Keramik.Catalysts are used. Such applications are for example ranfilter, such as palladium or platinum catalysts on a metal mesh or ceramic.

Die erste Metallkomponente wird in Schritt (a) vorzugsweise aus der Dampfphase auf das Trägersubstrat aufgebracht. Durch das Aufbringen der ersten Metallkomponente aus der Dampfphase lassen sich gleichmäßige dünne Schichten erzielen. Geeignete Verfahren zum Aufbringen der ersten Metallkomponente auf das Trägersubstrat sind zum Beispiel PVD-Verfahren, CVD-Verfahren oder Sputtern.The first metal component is preferably applied to the carrier substrate from the vapor phase in step (a). By applying the first metal component from the vapor phase, uniform thin layers can be achieved. Suitable methods for applying the first metal component to the carrier substrate are, for example, PVD methods, CVD methods or sputtering.

Bei PVD-Verfahren wird die Substanz, mit der ein Substrat beschichtet werden soll, durch Beschuss mit Laserstrahlen, magnetisch abgelenkten Ionen oder Elektronen bzw. durch eine Lichtbogenentladung verdampft. Die Substanz liegt dabei im Allgemeinen zunächst fest vor. Das verdampfte Material bewegt sich zum Substrat, trifft dabei auf dieses auf, und scheidet sich ab. Im Allgemeinen werden PVD-Verfahren unter Vakuum durchgeführt. Der Druck liegt dabei im Allgemeinen im Bereich von 10"4 Pa bis ca. 10 Pa. Zur gezielten Beschichtung ist es möglich, das verdampfte Substrat durch elektrische Felder zu führen, um eine gelenkte Bewegung der verdampften Substanz zum Substrat hin zu erhalten.In PVD processes, the substance with which a substrate is to be coated is vaporized by bombardment with laser beams, magnetically deflected ions or electrons or by an arc discharge. The substance is generally initially solid. The vaporized material moves to the substrate, impinges on it, and deposits. In general, PVD processes are carried out under vacuum. The pressure is generally in the range of 10 "4 Pa to about 10 Pa. For targeted coating, it is possible to guide the vaporized substrate by electric fields in order to obtain a guided movement of the vaporized substance towards the substrate.

Beim Sputtern, das zur Gruppe der PVD-Verfahren gehört, wird ein Target, das die Substanz enthält, mit der das Substrat beschichtet werden soll, mit Ionen beschossen. Hierdurch lösen sich Atome der Substanz aus dem Target. Die durch den Beschuss mit den Ionen herausgeschlagenen Atome kondensieren auf dem Substrat und bilden eine Schicht aus. Als lonenquelle dient im Allgemeinen eine Gleichstrom- Gasentladungsquelle.In sputtering, which belongs to the group of PVD methods, a target containing the substance to be coated on the substrate is bombarded with ions. As a result, atoms of the substance are released from the target. The atoms ejected by the bombardment with the ions condense on the substrate and form a layer. The ion source is generally a DC gas discharge source.

Ein Vorteil des Sputterns ist, dass bei Beschichtung mit Legierungen keine Mischung der Legierungen auftritt. Auch ist die Haftung der Schicht häufig besser als bei aufgedampften Schichten.An advantage of sputtering is that no alloying of alloys occurs when coated with alloys. The adhesion of the layer is often better than in vapor-deposited layers.

Im Unterschied zu PVD-Verfahren erfolgt bei CVD-Verfahren eine chemische Reaktion an der Oberfläche des zu beschichtenden Substrates. An dieser Reaktion sind mindestens eine gasförmige Ausgangsverbindung (Edukt) und mindestens zwei Reaktionsprodukte, von denen mindestens eines in der festen Phase vorliegt, beteiligt. Beim CVD-Verfahren wird an der erhitzten Oberfläche des Substrates aufgrund der chemischen Reaktion aus der Gasphase eine Feststoffkomponente abgeschieden.In contrast to PVD processes, CVD processes involve a chemical reaction on the surface of the substrate to be coated. At least one gaseous starting compound (starting material) and at least two reaction products, at least one of which is present in the solid phase, are involved in this reaction. In the CVD method, a solid component is deposited on the heated surface of the substrate due to the chemical reaction from the gas phase.

Um gegenüber konkurrierenden Gasphasen-Reaktionen die Reaktionen an der Oberfläche zu fördern und damit die Bildung von festen Partikeln zu vermeiden, werden CVD-Verfahren im Allgemeinen bei reduziertem Druck betrieben. Üblich sind Drücke im Bereich von 1 bis 1000 Pa. Im Unterschied zu physikalischen Verfahren ist bei CVD-Verfahren insbesondere auch eine Beschichtung von komplex dreidimensional geformten Oberflächen möglich. So können zum Beispiel auch feinste Vertiefungen auf ihrer Innenseite gleichmäßig beschichtet werden.In order to promote surface reactions to competing gas phase reactions and thus avoid the formation of solid particles, CVD processes are generally operated at reduced pressure. Typical pressures are in the range of 1 to 1000 Pa. Unlike physical procedures is at CVD method in particular also a coating of complex three-dimensionally shaped surfaces possible. For example, even the finest pits on its inside can be evenly coated.

Die einzustellenden Verfahrensparameter sind bei allen Beschichtungsverfahren von dem Material des Substrats mit dem aufzubringenden Metall abhängig. Geeignete Verfahrensparameter sind dem Fachmann bekannt.The process parameters to be set are dependent on the material of the substrate with the metal to be applied in all coating processes. Suitable process parameters are known to the person skilled in the art.

Nach dem Aufbringen der ersten Metallkomponente auf das Trägersubstrat wird in ei- ner Redox-Reaktion die erste Metallkomponente durch das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall, das im Allgemeinen katalytisch aktiv ist, ersetzt. Die Redox- Reaktion, in der die erste Metallkomponente durch das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall ersetzt wird, wird im Allgemeinen in einem Lösungsmittel durchgeführt. Die Durchführung der Redox-Reaktion in einem Lösungsmittel hat den Vorteil, dass die während der Redox-Reaktion oxidierende erste Metallkomponente direkt in Lösung gehen kann. Gleichzeitig lässt sich auch ein gleichmäßigerer Kontakt des Metalls, das auf das Trägersubstrat aufzubringen ist, mit der ersten Metallkomponente und dem Trägersubstrat realisieren. Da die erste Metallkomponente unedler ist als das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall wird das aufzubringende Metall spontan durch die erste Metallkomponente reduziert und so auf dem Trägersubstrat abgeschieden. Das aufzubringende Metall scheidet sich im Allgemeinen hochdispers mit Primärpartikelgrößen von deutlich weniger als 10 nm auf dem Trägersubstrat ab. In geringem Maße dringt das aufzubringende Metall auch in das Trägersubstrat ein und verbessert dadurch die Ankopplung der aufgebrachten Schicht. Insbesondere bei Einsatz des Trägersubstrates mit der darauf aufgebrachten Metallschicht in Brennstoffzellen wird die elektrische Ankopplung der Katalysatorschicht verbessert. Die durch das Verfahren aufgebrachte Schicht ist sehr gut an das Trägersubstrat angebunden. Ein nachfolgender Laminierungsschritt ist nicht erforderlich.After the application of the first metal component to the carrier substrate, in a redox reaction the first metal component is replaced by the metal to be applied to the carrier substrate, which is generally catalytically active. The redox reaction, in which the first metal component is replaced by the metal to be applied to the carrier substrate, is generally carried out in a solvent. The implementation of the redox reaction in a solvent has the advantage that the oxidizing during the redox reaction first metal component can go directly into solution. At the same time, it is also possible to realize a more uniform contact of the metal to be applied to the carrier substrate with the first metal component and the carrier substrate. Since the first metal component is less noble than the metal to be applied to the carrier substrate, the metal to be deposited is spontaneously reduced by the first metal component and thus deposited on the carrier substrate. The metal to be deposited generally precipitates highly dispersed with primary particle sizes of significantly less than 10 nm on the carrier substrate. To a small extent, the metal to be applied also penetrates into the carrier substrate, thereby improving the coupling of the applied layer. In particular, when using the carrier substrate with the metal layer applied thereto in fuel cells, the electrical coupling of the catalyst layer is improved. The applied by the process layer is very well connected to the carrier substrate. A subsequent lamination step is not required.

Im Unterschied zu einer direkt durch beispielsweise ein PVD-, CVD-Verfahren oder durch Sputtern aufgebrachten Schicht ist die durch die Redox-Reaktion entstehende Schicht ausreichend porös, so dass die Funktion einer Brennstoffzelle nicht eingeschränkt wird.In contrast to a layer applied directly by, for example, a PVD, CVD or sputtering process, the layer formed by the redox reaction is sufficiently porous that the function of a fuel cell is not restricted.

Um die Redox-Reaktion in einem Lösungsmittel durchführen zu können, ist es notwendig, dass sich in dem Lösungsmittel sowohl die erste Metallkomponente als auch das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall jeweils in Form des Kations lösen kann. Als Lösungsmittel eignen sich zum Beispiel Wasser, Alkohole, cyclische oder lineare Ether-Verbindungen, aprotische Lösungsmittel, Salzschmelzen oder ionische Flüssig- keiten. Insbesondere bei der Verwendung von Wasser als Lösungsmittel ist es notwendig, auf die korrekte Einstellung des pH-Wertes besonderen Wert zu legen. Die Einstellung des pH-Wertes erfolgt durch dem Fachmann bekannte Methoden, zum Beispiel durch Verwendung von Carbonaten, wässriger HCl, Pufferlösungen.In order to be able to carry out the redox reaction in a solvent, it is necessary for both the first metal component and the metal to be applied to the carrier substrate to dissolve in the form of the cation in the solvent. Suitable solvents are, for example, water, alcohols, cyclic or linear ether compounds, aprotic solvents, molten salts or ionic liquids. In particular, when using water as a solvent, it is necessary to place special value on the correct adjustment of the pH. The The pH is adjusted by methods known to the person skilled in the art, for example by using carbonates, aqueous HCl, buffer solutions.

Die Verwendung von Wasser oder organischen Lösungsmitteln ist nur dann geeignet, wenn das Lösungsmittel die erste Metallkomponente nicht oxidiert. Wenn Wasser bereits ein geeignetes Oxidationsmittel für die erste Metallkomponente darstellt, ist es vorteilhaft, ein von Wasser verschiedenes, chemisch inerteres Lösungsmittel zu wählen.The use of water or organic solvents is only suitable if the solvent does not oxidize the first metal component. If water is already a suitable oxidizing agent for the first metal component, it is advantageous to choose a chemically inert solvent other than water.

Wenn als Lösungsmittel Alkohole eingesetzt werden, so können zum Beispiel ein- oder mehrwertige Alkohole verwendet werden. Geeignete Alkohole sind zum Beispiel Etha- nol, Propanol, Butanol oder höhere Alkohole. Die Alkohole können linear oder verzweigt sein.When alcohols are used as the solvent, for example, mono- or polyhydric alcohols can be used. Suitable alcohols are, for example, ethanol, propanol, butanol or higher alcohols. The alcohols can be linear or branched.

Eine geeignete Ether-Verbindung ist zum Beispiel Kronenether. Als aprotische Lösungsmittel eignen sich beispielsweise Nitrile wie Acetonitril oder Ketone.A suitable ether compound is, for example, crown ether. Suitable aprotic solvents are, for example, nitriles, such as acetonitrile or ketones.

Besonders bevorzugt als Lösungsmittel sind jedoch ionische Flüssigkeiten, da aufgrund des fehlenden Dampfdrucks der ionischen Flüssigkeiten in einem möglichen späteren Temperschritt keine verdampfungsinduzierte Delaminierung der aufgebrachten Metallschicht erfolgen kann.However, ionic liquids are particularly preferred as solvents since, owing to the lack of vapor pressure of the ionic liquids in a possible subsequent heat treatment step, no evaporation-induced delamination of the applied metal layer can take place.

Ionische Flüssigkeiten im Rahmen der vorliegenden Anmeldung sind insbesondere organische Salze, die bereits bei Temperaturen von weniger als 1800C flüssig sind. Vorzugsweise besitzen die ionischen Flüssigkeiten einen Schmelzpunkt von weniger als 1800C, insbesondere liegt der Schmelzpunkt in einem Bereich von -50°C bis 1500C.Ionic liquids in the context of the present application are, in particular, organic salts which are already liquid at temperatures of less than 180 ° C. Preferably, the ionic liquids have a melting point of less than 180 0 C, in particular, the melting point is in a range of -50 ° C to 150 0 C.

Ionische Flüssigkeiten, die bereits bei Raumtemperatur und flüssigem Aggregatzu- stand vorliegen, sind zum Beispiel in K. N. Marsh et al., Fluid Phase Equilibira 219 (2004), Seiten 93-98 und in J. G. Huddieton et al., Green Chemistry 2001 , 3, Seiten 156 bis 164 beschrieben.Ionic liquids, which are already present at room temperature and in liquid state, are described, for example, in KN Marsh et al., Fluid Phase Equilibira 219 (2004), pages 93-98 and in JG Huddieton et al., Green Chemistry 2001, 3, Pages 156-164.

Geeignete ionische Flüssigkeiten sind zum Beispiel solche, die Kationen aufweisen, die ausgewählt sind aus den Verbindungen der Formeln (Ia) bis (Iw):

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Suitable ionic liquids are, for example, those which have cations which are selected from the compounds of the formulas (Ia) to (Iw):
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(Ia) (Ib) (Ic)(Ia) (Ib) (Ic)

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(Id) (Ie) (If)(Id) (Ie) (If)

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(ig) (ig1) (Ih)(ig) (ig 1 ) (Ih)

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(Ii) (U')

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(Ii) (U ')
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(Ik) (Ik') (H)(Ik) (Ik ') (H)

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(Im) (Im') (In)(Im) (In) (In)

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(Iq") (Ir) (Ir')

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(Iq ") (Ir) (Ir ')
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(Ir") (Is) (It)(Ir ") (Is) (It)

Figure imgf000012_0002
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(Iu) (Iv) (Iw)(Iu) (Iv) (Iw)

sowie Oligomere, die diese Strukturen enthalten.and oligomers containing these structures.

Weitere geeignete Kationen sind Verbindungen der allgemeinen Formel (Ix) und (Iy)Further suitable cations are compounds of the general formula (Ix) and (Iy)

Rz Rz R z R z

3 l + 1 l + 13 l + 1 l + 1

R— P-R S-RR-P-R S-R

I I R RI I R R

(Ix) (iy)(Ix) (iy)

sowie Oligomere, die diese Struktur enthalten.and oligomers containing this structure.

In den oben genannten Formeln (Ia) bis (Iy) stehenIn the abovementioned formulas (Ia) to (Iy)

• der Rest R für Wasserstoff, einen Kohlenstoff enthaltenden organischen, gesättigten oder ungesättigten, acyclischen oder cyclischen, aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen, unsubstituierten oder durch 1 bis 5 Heteroatome oder funktionelle Gruppen unterbrochenen oder substituierten Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen; und• the radical R is hydrogen, a carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or interrupted by 1 to 5 heteroatoms or functional groups radical having 1 to 20 carbon atoms; and

die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff, eine Sulfo- Gruppe oder einen Kohlenstoff enthaltenden organischen, gesättigten oder ungesättigten, acyclischen oder cyclischen, aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen, unsubstituierten oder durch 1 bis 5 Heteroatome oder funktionel- Ie Gruppen unterbrochenen oder substituierten Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wobei die Reste R1 bis R9, welche in den oben genannten Formeln (I) an ein Kohlenstoffatom (und nicht an ein Heteroatom) gebunden sind, zusätzlich auch für Halogen oder eine funktionelle Gruppe stehen können; oderthe radicals R 1 to R 9 independently of one another represent hydrogen, a sulfo group or a carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or by 1 to 5 heteroatoms or functional groups Ie groups interrupted or substituted radical having 1 to 20 carbon atoms, wherein the radicals R 1 to R 9 , which in the abovementioned formulas (I) to a carbon atom (and not to a heteroatom) are bonded, additionally for halogen or a functional Group can stand; or

zwei benachbarte Reste aus der Reihe R1 bis R9 zusammen auch für einen zweibindi- gen, Kohlenstoff enthaltenden organischen, gesättigten oder ungesättigten, acycli- schen oder cyclischen, aliphatischen, aromatischen oder araliphatischen, unsubstituier- ten oder durch 1 bis 5 Heteroatome oder funktionelle Gruppen unterbrochenen oder substituierten Rest mit 1 bis 30 Kohlenstoffatomen.two adjacent radicals from the series R 1 to R 9 together also for a divalent, carbon-containing organic, saturated or unsaturated, acyclic or cyclic, aliphatic, aromatic or araliphatic, unsubstituted or by 1 to 5 heteroatoms or functional Groups interrupted or substituted radical having 1 to 30 carbon atoms.

Als Heteroatome kommen bei der Definition der Reste R und R1 bis R9 prinzipiell alle Heteroatome in Frage, welche in der Lage sind, formell eine -CH2-, eine -CH=, eine -C≡ oder eine =C= -Gruppe zu ersetzen. Enthält der Kohlenstoff enthaltende Rest He- teroatome, so sind Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Phosphor und Silizium bevorzugt. Als bevorzugte Gruppen seien insbesondere -O-, -S-, -SO-, -SO2-, -NR'-, -N=, -PR'-, -PR'2 und -SiR'2- genannt, wobei es sich bei den Resten R' um den verbleibenden Teil des Kohlenstoff enthaltenden Rests handelt. Die Reste R1 bis R9 können dabei in den Fällen, in denen diese in den oben genannten Formeln (I) an ein Kohlenstoffatom (und nicht an ein Heteroatom) gebunden sind, auch direkt über das Heteroatom gebunden sein.Suitable hetero atoms in the definition of the radicals R and R 1 to R 9 are in principle all heteroatoms in question which are capable of formally a -CH 2 -, a -CH =, a -C≡ or a = C = group to replace. If the carbon-containing radical contains heteroatoms, oxygen, nitrogen, sulfur, phosphorus and silicon are preferred. Particular preferred groups are -O-, -S-, -SO-, -SO 2 -, -NR'-, -N =, -PR'-, -PR ' 2 and -SiR' 2 - called, where the radicals R 'are the remainder of the carbon-containing radical. The radicals R 1 to R 9 are, in the cases in which those in the above formulas (I) to a carbon atom (and not to a heteroatom) bound also be bound directly via the heteroatom.

Als funktionelle Gruppen kommen prinzipiell alle funktionellen Gruppen in Frage, welche an ein Kohlenstoffatom oder ein Heteroatom gebunden sein können. Als geeignete Beispiele seien -OH (Hydroxy), =0 (insbesondere als Carbonylgruppe), -NH2 (Amino), =NH (Imino), -COOH (Carboxy), -CONH2 (Carboxamid), -SO3H (Sulfo) und -CN (Cya- no) genannt. Fuktionelle Gruppen und Heteroatome können auch direkt benachbart sein, so dass auch Kombinationen aus mehreren benachbarten Atomen, wie etwa -O- (Ether), -S- (Thioether), -COO- (Ester), -CONH- (sekundäres Amid) oder -CONR'- (tertiäres Amid), mit umfasst sind, beispielsweise Di-(d-C4-Alkyl)-amino, C1-C4- Alkyloxycarbonyl oder d-C4-Alkyloxy.Suitable functional groups are in principle all functional groups which may be bonded to a carbon atom or a heteroatom. Suitable examples are -OH (hydroxy), = 0 (in particular as a carbonyl group), -NH2 (amino), = NH (imino), -COOH (carboxy), -CONH2 (carboxamide), -SO3H (sulfo ) and -CN (cyano). Fractional groups and heteroatoms can also be directly adjacent, so that combinations of several adjacent atoms, such as -O- (ether), -S- (thioether), -COO- (ester), -CONH- (secondary amide) or -CONR'- (tertiary amide) are also encompassed, for example di (dC 4 alkyl) amino, C 1 -C 4 - alkyloxycarbonyl or C 4 alkyloxy.

Als Halogene seien Fluor, Chlor, Brom und lod genannt.Halogens are fluorine, chlorine, bromine and iodine.

Bevorzugt steht der Rest R fürThe radical R preferably stands for

• unverzweigtes oder verzweigtes, unsubstituiertes oder ein bis mehrfach mit• unbranched or branched, unsubstituted or one to several times with

Hydroxy, Halogen, Phenyl, Cyano, d- bis C6-Alkoxycarbonyl und/oder Sulfon- säure substituiertes Cr bis C-is-Alkyl mit insgesamt 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl-Hydroxyl, halogen, phenyl, cyano, C 1 - to C 6 -alkoxycarbonyl and / or sulfonic acid-substituted C 1 - to C -alkyl having in total 1 to 20 carbon atoms, such as, for example, methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl, 2-butyl, 2-methyl

1-propyl (Isobutyl), 2-Methyl-2-propyl (tert.-Butyl), 1-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methyl-i-butyl, 3-Methyl-1-butyl, 2-Methyl-2-butyl, 3-Methyl-2-butyl, 2,2-Di- methyli-propyl, 1-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-i-pentyl, 3-Methyl-i-pentyl, 4-Methyl-i-pentyl, 2-Methyl-2-pentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2-pentyl, 2-Methyl-3-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl, 2,2-Dimethyl-i-butyl, 2,3-Dimethyl-i-butyl, 3,3-Dimethyl-i-butyl, 2-Ethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 3,3-Dimethyl-2-butyl,1-propyl (isobutyl), 2-methyl-2-propyl (tert-butyl), 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl-i-butyl, 3-methyl-1-butyl, 2-methyl-2-butyl, 3-methyl-2-butyl, 2,2-dimethyl-propyl, 1-hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 2-methyl-i-pentyl, 3-methyl-i-pentyl, 4-methyl-i-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 3-methyl-2-pentyl, 4-methyl-2- pentyl, 2-methyl-3-pentyl, 3-methyl-3-pentyl, 2,2-dimethyl-i-butyl, 2,3-dimethyl-i-butyl, 3,3-dimethyl-i-butyl, 2- Ethyl 1-butyl, 2,3-dimethyl-2-butyl, 3,3-dimethyl-2-butyl,

1-Heptyl, 1-Octyl, 1-Nonyl, 1-Decyl, 1-Undecyl, 1-Dodecyl, 1-Tetradecyl, 1- Hexadecyl, 1-Octadecyl, 2-Hydroxyethyl, Benzyl, 3-Phenylpropyl, 2-Cyanoethyl, 2-(Methoxycarbonyl)-ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)-ethyl, 2-(n-Butoxy-carbonyl)- ethyl, Trifluormethyl, Difluormethyl, Fluormethyl, Pentafluorethyl, Heptafluorpro- pyl, Heptafluorisopropyl, Nonafluorbutyl, Nonafluorisobutyl, Undecylfluorpentyl,1-heptyl, 1-octyl, 1-nonyl, 1-decyl, 1-undecyl, 1-dodecyl, 1-tetradecyl, 1-hexadecyl, 1-octadecyl, 2-hydroxyethyl, benzyl, 3-phenylpropyl, 2-cyanoethyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- (n-butoxycarbonyl) -ethyl, trifluoromethyl, difluoromethyl, fluoromethyl, pentafluoroethyl, heptafluoropropyl, heptafluoroisopropyl, nonafluorobutyl, nonafluoroisobutyl, undecylfluoropentyl,

Undecylfluorisopentyl, 6-Hydroxyhexyl und Propylsulfonsäure;Undecylfluoroisopentyl, 6-hydroxyhexyl and propylsulfonic acid;

• Glykole, Butylenglykole und deren Oligomere mit 1 bis 100 Einheiten und einem Wasserstoff oder einem d- bis C8-Alkyl als Endgruppe, wie beispielsweise RAO-(CHRB-CH2-O)n-CHRB-CH2- oderGlycols, butylene glycols and their oligomers having from 1 to 100 units and a hydrogen or a C 1 to C 8 alkyl as end group, such as, for example, R A O- (CHR B -CH 2 -O) n -CHR B -CH 2 - or

R^-(CH2CH2CH2CH2O)n-CH2CH2CH2CH2O- mit RA und RB bevorzugt Wasserstoff, Methyl oder Ethyl und n bevorzugt 0 bis 3, insbesondere 3-Oxabutyl, 3-Oxapentyl, 3,6-Dioxaheptyl, 3,6-Dioxaoctyl, 3,6,9-Trioxadecyl, 3,6,9-Trioxa- undecyl, 3,6,9, 12-Tetraoxatridecyl und 3,6,9, 12-Tetraoxatetradecyl; • Vinyl; undR 1 is - (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O- with R A and R B is preferably hydrogen, methyl or ethyl and n is preferably 0 to 3, in particular 3-oxabutyl, 3-oxapentyl, 3,6-dioxaheptyl, 3,6-dioxaoctyl, 3,6,9-trioxadecyl, 3,6,9-trioxa-undecyl, 3,6,9, 12-tetraoxatridecyl and 3,6,9, 12-tetraoxatetradecyl; • vinyl; and

N,N-Di-d- bis C6-alkyl-amino, wie beispielsweise N,N-Dimethylamino und N, N- Diethylamino.N, N-di-C 1 to C 6 alkylamino such as N, N-dimethylamino and N, N-diethylamino.

Besonders bevorzugt steht der Rest R für unverzweigtes und unsubstituiertes Cr bis Ciβ-Alkyl, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 1-Butyl, 1-Pentyl, 1-Hexyl, 1-Heptyl, 1-Octyl, 1-Decyl, 1-Dodecyl, 1-Tetradecyl, 1-Hexadecyl, 1-Octadecyl, insbesondere für Methyl, Ethyl, 1-Butyl und 1-Octyl sowie für CH3O-(CH2CH2O)n-CH2CH2- und CH3CH2O-(CH2CH2O)n-CH2CH2- mit n gleich 0 bis 3.Particularly preferably, the radical R is unbranched and unsubstituted Cr to Ciβ-alkyl, such as methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, 1-octyl, 1-decyl, 1-dodecyl, 1-tetradecyl, 1-hexadecyl, 1-octadecyl, in particular methyl, ethyl, 1-butyl and 1-octyl, and CH 3 O- (CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 - and CH 3 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 - where n is 0 to 3.

Bevorzugt stehen die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander fürThe radicals R 1 to R 9 are preferably each independently

• Wasserstoff;• hydrogen;

• Halogen;• halogen;

• eine funktionelle Gruppe; • gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes und/oder durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes CrC-is-Alkyl;• a functional group; Optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted and / or interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups CrC-is alkyl;

• gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes und/oder durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes C2-Ci8-Alkenyl;Optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles and / or by a or one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups interrupted C 2 -C 8 alkenyl;

• gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, HaIo- gen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C6-Ci2-Aryl;• where appropriate by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halo-, heteroatoms and / or heterocycles C 6 -C 2 aryl;

• gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5-Ci2-Cycloalkyl;• optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C5-Ci2 cycloalkyl;

• gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5-Ci2-Cycloalkenyl; oder• optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C5-Ci2 cycloalkenyl; or

• einen gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten fünf- bis sechs- gliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisenden Hete- rocyclus bedeuten; oder• an optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur atoms containing heterocycle; or

zwei benachbarte Reste zusammen fürtwo adjacent radicals together for

• einen ungesättigten, gesättigten oder aromatischen, gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten und gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenen Ring.• an unsaturated, saturated or aromatic, optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles and optionally substituted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted Imino groups broken ring.

Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertem d- bis C-is-Alkyl handelt es sich bevorzugt um Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl-1-propyl (Iso- butyl), 2-Methyl-2-propyl (tert.-Butyl), 1-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl, 2-Methyl-1-butyl, 3-Methyl-1-butyl, 2-Methyl-2-butyl, 3-Methyl-2-butyl, 2,2-Dimethyl-1-propyl, 1-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-1-pentyl, 3-Methyl-1-pentyl, 4-Methyl-1-pentyl, 2-Methyl-2- pentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2-pentyl, 2-Methyl-3-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl, 2,2-Dimethyl-1 -butyl, 2,3-Dimethyl-1 -butyl, 3,3-Dimethyl-1 -butyl, 2-Ethyl-1 -butyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 3,3-Dimethyl-2-butyl, Heptyl, Octyl, 2-Etylhexyl, 2,4,4-Trimethyl- pentyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethylbutyl, 1-Nonyl, 1-Decyl, 1-Undecyl, 1-Dodecyl, 1-Tridecyl, 1-Tetradecyl, 1-Pentadecyl, 1-Hexadecyl, 1-Heptadecyl, 1-Octadecyl, Cyclopentyl- methyl, 2-Cyclopentylethyl, 3-Cyclopentylpropyl, Cyclohexylmethyl, 2-Cyclohexylethyl, 3-Cyclohexylpropyl, Benzyl (Phenylmethyl), Diphenylmethyl (Benzhydryl), Triphenyl- methyl, 1-Phenylethyl, 2-Phenylethyl, 3-Phenylpropyl, α,α-Dimethylbenzyl, p-Tolyl- methyl, 1-(p-Butylphenyl)-ethyl, p-Chlorbenzyl, 2,4-Dichlorbenzyl, p-Methoxybenzyl, m-Ethoxybenzyl, 2-Cyanoethyl, 2-Cyanopropyl, 2-Methoxycarbonylethyl, 2-Ethoxy- carbonylethyl, 2-Butoxycarbonylpropyl, 1 ,2-Di-(methoxycarbonyl)-ethyl, Methoxy, Eth- oxy, Formyl, 1 ,3-Dioxolan-2-yl, 1 ,3-Dioxan-2-yl, 2-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 4-Methyl- 1 ,3-dioxolan-2-yl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, 3-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl, 6-Hydroxyhexyl, 2-Aminoethyl, 2-Aminopropyl, 3-Aminopropyl, 4-Aminobutyl, 6-Amino- hexyl, 2-Methylaminoethyl, 2-Methylaminopropyl, 3-Methylaminopropyl, 4-Methyl- aminobutyl, 6-Methylaminohexyl, 2-Dimethylaminoethyl, 2-Dimethylaminopropyl, 3-Di- methylaminopropyl, 4-Dimethylaminobutyl, 6-Dimethylaminohexyl, 2-Hydroxy-2,2-di- methylethyl, 2-Phenoxyethyl, 2-Phenoxypropyl, 3-Phenoxypropyl, 4-Phenoxybutyl, 6-Phenoxyhexyl, 2-Methoxyethyl, 2-Methoxypropyl, 3-Methoxypropyl, 4-Methoxybutyl, 6-Methoxyhexyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Ethoxypropyl, 3-Ethoxypropyl, 4-Ethoxybutyl, 6-Ethoxyhexyl, Acetyl, CnF2(n-a)+(i-b)H2a+b mit n gleich 1 bis 30, 0 < a < n und b = 0 oder 1 (beispielsweise CF3, C2F5,

Figure imgf000016_0001
C6F13, C8F17, C10F21, C12F25), Chlormethyl, 2-Chlorethyl, Trichlormethyl, 1 ,1-Dimethyl-2-chlorethyl, Methoxymethyl, 2-Butoxyethyl, Diethoxymethyl, Diethoxyethyl, 2-lsopropoxyethyl, 2-Butoxypropyl, 2-Octyloxyethyl, 2-Methoxyisopropyl, 2-(Methoxycarbonyl)-ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)- ethyl, 2-(n-Butoxycarbonyl)-ethyl, Butylthiomethyl, 2-Dodecylthioethyl, 2-Phenyl- thioethyl, 5-Hydroxy-3-oxa-pentyl, 8-Hydroxy-3,6-dioxa-octyl, 1 1-Hydroxy-3,6,9-trioxa- undecyl, 7-Hydroxy-4-oxa-heptyl, 11-Hydroxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Hydroxy-4,8,12- trioxa-pentadecyl, 9-Hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-Hydroxy-5,10-dioxa-tetradecyl,Optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted d- to C-is-alkyl is preferably methyl, ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl , 2-butyl, 2-methyl-1-propyl (isobutyl), 2-methyl-2-propyl (tert-butyl), 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 2-methyl-1 butyl, 3-methyl-1-butyl, 2-methyl-2-butyl, 3-methyl-2-butyl, 2,2-dimethyl-1-propyl, 1-hexyl, 2-hexyl, 3-hexyl, 2- Methyl 1-pentyl, 3-methyl-1-pentyl, 4-methyl-1-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 3-methyl-2-pentyl, 4-methyl-2-pentyl, 2-methyl 3-pentyl, 3-methyl-3-pentyl, 2,2-dimethyl-1-butyl, 2,3-dimethyl-1-butyl, 3,3-dimethyl-1-butyl, 2-ethyl-1-butyl, 2,3-dimethyl-2-butyl, 3,3-dimethyl-2-butyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, 1,1,3,3-tetramethylbutyl, 1- Nonyl, 1-decyl, 1-undecyl, 1-dodecyl, 1-tridecyl, 1-tetradecyl, 1-pentadecyl, 1-hexadecyl, 1-heptadecyl, 1-octadecyl, cyclopentylmethyl, 2-cyclopentylethyl, 3-cyclopentylpropyl, Cyclohexylmethyl, 2-cyclohexylethyl, 3-cyclohexylpropyl, benzyl (phenylmethyl), diphenylmethyl (benzhydryl), triphenylmethyl, 1-phenylethyl, 2-phenylethyl, 3-phenylpropyl, a, a-dimethylbenzyl, p-tolylmethyl, 1 (p-butylphenyl) ethyl, p-chlorobenzyl, 2,4-dichlorobenzyl, p-methoxybenzyl, m-ethoxybenzyl, 2-cyanoethyl, 2-cyanopropyl, 2-methoxycarbonylethyl, 2-ethoxycarbonylethyl, 2-butoxycarbonylpropyl, 1, 2-di- (methoxycarbonyl) -ethyl, methoxy, ethoxy, formyl, 1, 3 Dioxolan-2-yl, 1, 3-dioxan-2-yl, 2-methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 2-hydroxyethyl, 2- Hydroxypropyl, 3-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl, 6-hydroxyhexyl, 2-aminoethyl, 2-aminopropyl, 3-aminopropyl, 4-aminobutyl, 6-aminohexyl, 2-methylaminoethyl, 2-methylaminopropyl, 3-methylaminopropyl, 4- Methylaminobutyl, 6-methylaminohexyl, 2-dimethylaminoethyl, 2-dimethylaminopropyl, 3-dimethylaminopropyl, 4-dimethylaminobutyl, 6-dimethylaminohexyl, 2-hydroxy-2,2-dimethylethyl, 2-phenoxyethyl, 2-phenoxypropyl, 3-phenoxypropyl, 4-phenoxybutyl, 6-phenoxyhexyl, 2-methoxyethyl, 2-methoxypropyl, 3-methoxypropyl, 4-methoxybutyl, 6-methoxyhexyl, 2-ethoxyethyl, 2-ethoxypropyl, 3-ethoxypropyl, 4-ethoxybutyl, 6- Ethoxyhexyl, acetyl, C n F 2 ( n +) + (ib) H 2 a + b with n equal to 1 to 30, 0 <a <n and b = 0 or 1 (for example CF 3 , C 2 F 5 ,
Figure imgf000016_0001
C 6 F 13 , C 8 F 17 , C 10 F 21 , C 12 F 25 ), chloromethyl, 2-chloroethyl, trichloromethyl, 1, 1-dimethyl-2-chloroethyl, methoxymethyl, 2-butoxyethyl, diethoxymethyl, diethoxyethyl, 2 -lisopropoxyethyl, 2-butoxypropyl, 2-octyloxyethyl, 2-methoxyisopropyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- (n-butoxycarbonyl) -ethyl, butylthiomethyl, 2-dodecylthioethyl, 2-phenyl thioethyl, 5-hydroxy-3-oxa-pentyl, 8-hydroxy-3,6-dioxa-octyl, 1 1-hydroxy-3,6,9-trioxa undecyl, 7-hydroxy-4-oxa-heptyl, 11-hydroxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-hydroxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-hydroxy-5,10-dioxa-tetradecyl,

5-Methoxy-3-oxa-pentyl, 8-Methoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-Methoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Methoxy-4-oxa-heptyl, 1 1-Methoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Methoxy-4,8,12-trioxa- pentadecyl, 9-Methoxy-5-oxa-nonyl, 14-Methoxy-5,10-dioxa-tetradecyl, 5-Ethoxy-3- oxa-pentyl, 8-Ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 1 1-Ethoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Ethoxy-4-oxa- heptyl, 1 1-Ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Ethoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-Ethoxy-5- oxa-nonyl oder 14-Ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl.5-Methoxy-3-oxa-pentyl, 8-methoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-methoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-methoxy-4-oxa-heptyl, 1 1-methoxy 4,8-dioxa-undecyl, 15-methoxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-methoxy-5-oxa-nonyl, 14-methoxy-5,10-dioxa-tetradecyl, 5-ethoxy-3 - oxa-pentyl, 8-ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 1-ethoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-ethoxy-4-oxa-heptyl, 1-ethoxy-4,8 dioxa undecyl, 15-ethoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-ethoxy-5-oxa-nonyl or 14-ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl.

Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes und/oder durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder un- substituierte Iminogruppen unterbrochenes C2- bis C-is-Alkenyl handelt es sich bevorzugt um Vinyl, 2-Propenyl, 3-Butenyl, cis-2-Butenyl, trans-2-Butenyl oder CnF2(n-a)-(i-b)H2a-b mit n < 30, 0 < a < n und b = 0 oder 1.C 2 optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles and / or interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups - to C-is-alkenyl is preferably vinyl, 2-propenyl, 3-butenyl, cis-2-butenyl, trans-2-butenyl or C n F2 (na) - (ib) H2a-b with n < 30, 0 <a <n and b = 0 or 1.

Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C6- bis C12-Aryl handelt es sich bevorzugt um Phenyl, ToIyI, XyIyI, α-Naphthyl, ß-Naphthyl, 4-Diphenylyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl, Trichlorphenyl, Difluorphenyl, Methylphenyl, Dimethylphenyl, Trimethyl- phenyl, Ethylphenyl, Diethylphenyl, iso-Propylphenyl, tert.-Butylphenyl, Dodecylphenyl, Methoxyphenyl, Dimethoxyphenyl, Ethoxyphenyl, Hexyloxyphenyl, Methylnaphthyl, Isopropylnaphthyl, Chlornaphthyl, Ethoxynaphthyl, 2,6-Dimethylphenyl, 2,4,6-Trimethyl- phenyl, 2,6-Dimethoxyphenyl, 2,6-Dichlorphenyl, 4-Bromphenyl, 2-Nitrophenyl, 4-Nitro- phenyl, 2,4-Dinitrophenyl, 2,6-Dinitrophenyl, 4-Dimethylaminophenyl, 4-Acetyl phenyl, Methoxyethylphenyl, Ethoxymethylphenyl, Methylthiophenyl, Isopropylthiophenyl oder tert.-Butylthiophenyl oder C6F(S-3)H3 mit 0 < a < 5.When optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted C 6 - to C 12 -aryl it is preferably phenyl, ToIyI, XyIyI, α-naphthyl, ß-naphthyl, 4th Diphenyl, chlorophenyl, dichlorophenyl, trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, diethylphenyl, isopropylphenyl 2,6-dimethylphenyl, 2,4,6-trimethyl- phenyl, 2,6-dimethoxyphenyl, 2,6-dichlorophenyl, 4-bromophenyl, 2-nitrophenyl, 4-nitrophenyl, 2,4-dinitrophenyl, 2,6-dinitrophenyl, 4-dimethylaminophenyl, 4-acetylphenyl, methoxyethylphenyl , Ethoxymethylphenyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl or tert-butylthiophenyl or C 6 F (S-3) H 3 with 0 <a <5.

Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5- bis Ci2-Cycloalkyl handelt es sich bevorzugt um Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclooctyl, Cyclododecyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclopentyl, Methylcyclohexyl, Dimethylcyclohexyl, Diethylcyclohexyl, Butylcyclohexyl, Methoxycyclohexyl, Dimethoxycyclohexyl, Diethoxycyclohexyl, Butylthiocyclohexyl, Chlorcyclohexyl, Dichlorcyclohexyl, Dichlorcyclopentyl, CnF2(n-3)-(i-b)H23-b mit n < 30, 0 < a < n und b = 0 oder 1 sowie ein gesättigtes oder ungesättigtes bicyclisches System wie z.B. Norbornyl oder Norbornenyl.When optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C 5 - to C 2 cycloalkyl is preferably cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl, methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl , Diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl, methoxycyclohexyl, dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl, C n F 2 (n- 3 ) - (ib) H 2 3 -b with n <30, 0 <a <n and b = 0 or 1 and a saturated or unsaturated bicyclic system such as norbornyl or norbornenyl.

Bei gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C5- bis Ci2-Cycloalkenyl handelt es sich bevorzugt um 3-Cyclopentenyl, 2-Cyclohexenyl, 3-Cyclohexenyl, 2,5-Cyclohexa- dienyl oder CnF2(n-3)-3(i-b)H23-3b mit n < 30, 0 < a < n und b = 0 oder 1.When optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C 5 - to C 2 cycloalkenyl is preferably 3-cyclopentenyl, 2-cyclohexenyl, 3-cyclohexenyl, 2.5 -Cyclohexadienyl or C n F 2 ( n - 3 ) -3 (ib) H 2 3 -3b with n <30, 0 <a <n and b = 0 or 1.

Bei einen gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten fünf- bis sechsgliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisenden Heterocyclus handelt es sich bevorzugt um Furyl, Thiophenyl, Pyrryl, Pyridyl, Indolyl, Benzoxazolyl, Dioxolyl, Dioxyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Dimethylpyridyl, Methylchinolyl, Dimethylpyrryl, Methoxyfuryl, Dimethoxypyridyl oder Difluorpyridyl.An optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles substituted five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur atoms containing heterocycle is preferably furyl, thiophenyl, pyrryl, Pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxo, benzimidazolyl, benzthiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyrryl, methoxyfuryl, dimethoxypyridyl or difluoropyridyl.

Bilden zwei benachbarte Reste gemeinsam einen ungesättigten, gesättigten oder aromatischen, gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituierten und gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenen Ring, so handelt es sich bevorzugt um 1 ,3-Propylen, 1 ,4-Butylen, 1 ,5-Pentylen, 2-Oxa-1 ,3-propylen, 1-Oxa-1 ,3- propylen, 2-Oxa-1 ,3-propylen, 1-Oxa-1 ,3-propenylen, 3-Oxa-1 ,5-pentylen, 1-Aza-1 ,3- propenylen, 1-CrC4-Alkyl-1-aza-1 ,3-propenylen, 1 ,4-Buta-1 ,3-dienylen, 1-Aza-1 ,4- buta-1 ,3-dienylen oder 2-Aza-1 ,4-buta-1 ,3-dienylen.Two adjacent radicals together form an unsaturated, saturated or aromatic, optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles and optionally substituted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more several substituted or unsubstituted imino groups interrupted ring, it is preferably 1, 3-propylene, 1, 4-butylene, 1, 5-pentylene, 2-oxa-1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3- propylene, 2-oxa-1, 3-propylene, 1-oxa-1, 3-propenylene, 3-oxa-1, 5-pentylene, 1-aza-1, 3-propenylene, 1-CrC 4 -alkyl-1 -azo-1, 3-propenylene, 1,4-buta-1,3-dienylene, 1-aza-1, 4-buta-1,3-dienylene or 2-aza-1,4-buta-1,3 -dienylen.

Enthalten die oben genannten Reste Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen, so ist die Anzahl der Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder Iminogruppen nicht beschränkt. In der Regel beträgt sie nicht mehr als 5 in dem Rest, bevorzugt nicht mehr als 4 und ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 3.If the abovementioned radicals contain oxygen and / or sulfur atoms and / or substituted or unsubstituted imino groups, the number of oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is not restricted. Usually amounts to not more than 5 in the balance, preferably not more than 4, and most preferably not more than 3.

Enthalten die oben genannten Reste Heteroatome, so befindet sich zwischen zwei Heteroatomen in der Regel mindestens ein Kohlenstoffatom, bevorzugt mindestens zwei Kohlenstoffatome.If the abovementioned radicals contain heteroatoms, then there is usually at least one carbon atom between two heteroatoms, preferably at least two carbon atoms.

Besonders bevorzugt stehen die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander fürParticularly preferably, the radicals R 1 to R 9 are each independently

• Wasserstoff;• hydrogen;

• unverzweigtes oder verzweigtes, unsubstituiertes oder ein bis mehrfach mit Hydroxy, Halogen, Phenyl, Cyano, d- bis C6-Alkoxycarbonyl und/oder Sulfon- säure substituiertes d- bis Ci8-Alkyl mit insgesamt 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 2-Propyl, 1-Butyl, 2-Butyl, 2-Methyl- 1-propyl (Isobutyl), 2-Methyl-2-propyl (tert.-Butyl), 1-Pentyl, 2-Pentyl, 3-Pentyl,• straight-chain or branched, unsubstituted or monosubstituted to hydroxyl, halogen, phenyl, cyano, C 1 to C 6 alkoxycarbonyl and / or sulfonic acid-substituted C 1 to C 8 -alkyl having in total 1 to 20 carbon atoms, such as, for example, methyl , Ethyl, 1-propyl, 2-propyl, 1-butyl, 2-butyl, 2-methyl-1-propyl (isobutyl), 2-methyl-2-propyl (tert-butyl), 1-pentyl, 2- Pentyl, 3-pentyl,

2-Methyl-1-butyl, 3-Methyl-1-butyl, 2-Methyl-2-butyl, 3-Methyl-2-butyl, 2,2-Di- methyl-1-propyl, 1-Hexyl, 2-Hexyl, 3-Hexyl, 2-Methyl-1-pentyl, 3-Methyl-1- pentyl, 4-Methyl-1-pentyl, 2-Methyl-2-pentyl, 3-Methyl-2-pentyl, 4-Methyl-2- pentyl, 2-Methyl-3-pentyl, 3-Methyl-3-pentyl, 2,2-Dimethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl- 1-butyl, 3,3-Dimethyl-1-butyl, 2-Ethyl-1-butyl, 2,3-Dimethyl-2-butyl, 3,3-2-methyl-1-butyl, 3-methyl-1-butyl, 2-methyl-2-butyl, 3-methyl-2-butyl, 2,2-dimethyl-1-propyl, 1-hexyl, 2- Hexyl, 3-hexyl, 2-methyl-1-pentyl, 3-methyl-1-pentyl, 4-methyl-1-pentyl, 2-methyl-2-pentyl, 3-methyl-2-pentyl, 4-methyl 2-pentyl, 2-methyl-3-pentyl, 3-methyl-3-pentyl, 2,2-dimethyl-1-butyl, 2,3-dimethyl-1-butyl, 3,3-dimethyl-1-butyl, 2-ethyl-1-butyl, 2,3-dimethyl-2-butyl, 3,3-

Dimethyl-2-butyl, 1-Heptyl, 1-Octyl, 1-Nonyl, 1-Decyl, 1-Undecyl, 1-Dodecyl, 1- Tetradecyl, 1-Hexadecyl, 1-Octadecyl, 2-Hydroxyethyl, Benzyl, 3-Phenylpropyl, 2-Cyanoethyl, 2-(Methoxycarbonyl)-ethyl, 2-(Ethoxycarbonyl)-ethyl, 2-(n- Butoxy-carbonyl)-ethyl, Trifluormethyl, Difluormethyl, Fluormethyl, Pentafluo- rethyl, Heptafluorpropyl, Heptafluorisopropyl, Nonafluorbutyl, Nonafluorisobutyl,Dimethyl-2-butyl, 1-heptyl, 1-octyl, 1-nonyl, 1-decyl, 1-undecyl, 1-dodecyl, 1-tetradecyl, 1-hexadecyl, 1-octadecyl, 2-hydroxyethyl, benzyl, 3 Phenylpropyl, 2-cyanoethyl, 2- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2- (ethoxycarbonyl) -ethyl, 2- (n-butoxycarbonyl) -ethyl, trifluoromethyl, difluoromethyl, fluoromethyl, pentafluoroethyl, heptafluoropropyl, heptafluoroisopropyl, nonafluorobutyl, Nonafluorisobutyl,

Undecylfluorpentyl, Undecylfluorisopentyl, 6-Hydroxyhexyl und Propylsulfon- säure;Undecylfluoropentyl, undecylfluoroisopentyl, 6-hydroxyhexyl and propylsulfonic acid;

• Glykole, Butylenglykole und deren Oligomere mit 1 bis 100 Einheiten und einem Wasserstoff oder einem d- bis C8-Alkyl als Endgruppe, wie beispielsweiseGlycols, butylene glycols and their oligomers having 1 to 100 units and a hydrogen or a C 1 to C 8 alkyl as end group, such as

RAO-(CHRB-CH2-O)n-CHRB-CH2- oder R^-(CH2CH2CH2CH2O)n- CH2CH2CH2CH2O- mit RA und RB bevorzugt Wasserstoff, Methyl oder Ethyl und n bevorzugt 0 bis 3, insbesondere 3-Oxabutyl, 3-Oxapentyl, 3,6-Dioxaheptyl, 3,6-Dioxaoctyl, 3,6,9-Trioxadecyl, 3,6,9-Trioxaundecyl, 3,6,9,12- Tetraoxatridecyl und 3,6,9, 12-Tetraoxatetradecyl;R A O- (CHR B -CH 2 -O) n -CHR B -CH 2 - or R ^ - (CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O) n - CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 O- with R A and R B are preferably hydrogen, methyl or ethyl and n is preferably from 0 to 3, in particular 3-oxabutyl, 3-oxapentyl, 3,6-dioxaheptyl, 3,6-dioxaoctyl, 3,6,9-trioxadecyl, 3.6, 9-trioxaundecyl, 3,6,9,12-tetraoxatridecyl and 3,6,9,12-tetraoxatetradecyl;

• Vinyl; und• vinyl; and

• N,N-Di-d- bis C6-alkyl-amino, wie beispielsweise N,N-Dimethylamino und N, N- Diethylamino. Ganz besonders bevorzugt stehen die Reste R1 bis R9 unabhängig voneinander für Wasserstoff oder d- bis Ci8-Alkyl, wie beispielsweise Methyl, Ethyl, 1-Butyl, 1-Pentyl, 1-Hexyl, 1-Heptyl, 1-Octyl, für Phenyl, für 2-Hydroxyethyl, für 2-Cyanoethyl, für 2-(Methoxycarbonyl)ethyl, für 2-(Ethoxycarbonyl)ethyl, für 2-(n-Butoxycarbonyl)ethyl, für N,N-Dimethylamino, für N,N-Diethylamino, für Chlor sowie für CH3O-(CH2CH2O)n- CH2CH2- und CH3CH2O-(CH2CH2O)n-CH2CH2- mit n gleich O bis 3.• N, N-di-C 1 to C 6 -alkyl-amino, such as N, N-dimethylamino and N, N-diethylamino. Most preferably, the radicals R 1 to R 9 independently of one another are hydrogen or C 1 - to C 8 -alkyl, such as, for example, methyl, ethyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-heptyl, 1-octyl, for phenyl, for 2-hydroxyethyl, for 2-cyanoethyl, for 2- (methoxycarbonyl) ethyl, for 2- (ethoxycarbonyl) ethyl, for 2- (n-butoxycarbonyl) ethyl, for N, N-dimethylamino, for N, N -Diethylamino, for chlorine and for CH 3 O- (CH 2 CH 2 O) n - CH 2 CH 2 - and CH 3 CH 2 O- (CH 2 CH 2 O) n -CH 2 CH 2 - with n equal to O. to 3.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyridiniumionen (Ia) solche ein, bei denenVery particularly preferred pyridinium ions (Ia) are those in which

• einer der Reste R1 bis R5 Methyl, Ethyl oder Chlor ist und die verbleibenden Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind;• one of the radicals R 1 to R 5 is methyl, ethyl or chlorine and the remaining radicals R 1 to R 5 are hydrogen;

• R3 Dimethylamino ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind;• R 3 is dimethylamino and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen;

• alle Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind;• all radicals R 1 to R 5 are hydrogen;

• R2 Carboxy oder Carboxamid ist und die verbleibenden Reste R1, R2, R4 und R5 • R 2 is carboxy or carboxamide and the remaining radicals R 1 , R 2 , R 4 and R 5

Wasserstoff sind; oderAre hydrogen; or

• R1 und R2 oder R2 und R3 1 ,4-Buta-1 ,3-dienylen ist und die verbleibenden Reste• R 1 and R 2 or R 2 and R 3 is 1, 4-buta-1, 3-dienylene and the remaining radicals

R1, R2, R4 und R5 Wasserstoff sind;R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are hydrogen;

und insbesondere solche, bei denenand in particular those in which

• R1 bis R5 Wasserstoff sind; oder• R 1 to R 5 are hydrogen; or

• einer der Reste R1 bis R5 Methyl oder Ethyl ist und die verbleibenden Reste R1 bis R5 Wasserstoff sind.• one of the radicals R 1 to R 5 is methyl or ethyl and the remaining radicals R 1 to R 5 are hydrogen.

Als ganz besonders bevorzugte Pyridiniumionen (Ia) seien genannt 1-Methylpyridi- nium, 1-Ethylpyridinium, 1-(1-Butyl)pyridinium, 1-(1-Hexyl)pyridinium, 1-(1-0ctyl)- pyridinium, 1-(1-Hexyl)-pyridinium, 1-(1-Octyl)-pyridinium, 1-(1-Dodecyl)-pyridinium, 1 -(1 -Tetradecyl)-pyridinium, 1 -(1 -Hexadecyl)-pyridinium, 1 ,2-Dimethylpyridinium, 1-Ethyl-2-methylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-methylpyri- dinium, 1-(1-Octyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Tetra- decyl)-2-methylpyridinium, 1 -(1 -Hexadecyl)-2-methylpyridinium, 1 -Methyl-2-ethylpyri- dinium, 1 ,2-Diethylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-ethylpyridi- nium, 1-(1-0ctyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2-ethylpyridinium, 1 -(1 -Tetrad ecy I)- 2-ethylpyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-ethylpyridinium, 1 ,2-Dimethyl-5-ethyl-pyridinium, 1 ,5-Diethyl-2-methyl-pyridinium, 1-(1-Butyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Hexyl)-2- methyl-3-ethyl-pyridinium und 1-(1-Octyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Dodecyl)-2- methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium und 1-(1- Hexadecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium.Examples of very particularly preferred pyridinium ions (Ia) which may be mentioned are 1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1- (1-butyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) -pyridinium, 1 (1-Hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) pyridinium, 1- (1-dodecyl) pyridinium, 1- (1-tetradecyl) pyridinium, 1- (1-hexadecyl) pyridinium, 1, 2-dimethylpyridinium, 1-ethyl-2-methylpyridinium, 1- (1-butyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-dodecyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-tetradecyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexadecyl) -2-methylpyridinium, 1-methyl-2-ethylpyridinium, 1, 2-diethylpyridinium, 1- (1-butyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-dodecyl) - 2-ethylpyridinium, 1- (1-tetradecene I) - 2-ethylpyridinium, 1- (1-hexadecyl) -2-ethylpyridinium, 1, 2-dimethyl-5-ethyl-pyridinium, 1, 5-diethyl-2- Methyl-pyridinium, 1- (1-butyl) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1- (1-hexyl) -2- methyl-3-ethyl-pyridinium and 1- (1-octyl) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1- (1-dodecyl) -2-methyl-3-ethylpyridinium, 1- (1-tetradecyl ) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium and 1- (1-hexadecyl) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyridaziniumionen (Ib) solche ein, bei denenVery particularly preferred pyridazinium ions (Ib) are those in which

• R1 bis R4 Wasserstoff sind; oder• R 1 to R 4 are hydrogen; or

• einer der Reste R1 bis R4 Methyl oder Ethyl ist und die verbleibenden Reste R1 bis R4 Wasserstoff sind.• one of the radicals R 1 to R 4 is methyl or ethyl and the remaining radicals R 1 to R 4 are hydrogen.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyrimidiniumionen (Ic) solche ein, bei denenVery particularly preferred pyrimidinium ions (Ic) are those in which

• R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind; oder • R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist, R2 und R4 Methyl sind und R3 Wasserstoff ist.• R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independently hydrogen or methyl; or R 1 is hydrogen, methyl or ethyl, R 2 and R 4 are methyl and R 3 is hydrogen.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyraziniumionen (Id) solche ein, bei denenVery particularly preferred pyrazinium ions (Id) are those in which

• R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander• R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independent of one another

Wasserstoff oder Methyl sind;Are hydrogen or methyl;

• R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist, R2 und R4 Methyl sind und R3 Wasserstoff ist;• R 1 is hydrogen, methyl or ethyl, R 2 and R 4 are methyl and R 3 is hydrogen;

• R1 bis R4 Methyl sind; oder • R1 bis R4 Methyl Wasserstoff sind.• R 1 to R 4 are methyl; or • R 1 to R 4 are methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Imidazoliumionen (Ie) solche ein, bei denenVery particularly preferred imidazolium ions (Ie) are those in which

• R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl, 1-Propyl, 1-Butyl, 1-Pentyl, 1-Hexyl, 1-Octyl, 22--HHyyddrrooxxyyeetthhyyll ooddeerr 22--CCyyaannooeetthhyyll und R2 bis R4 unabhängig voneinanderR 1 is hydrogen, methyl, ethyl, 1-propyl, 1-butyl, 1-pentyl, 1-hexyl, 1-octyl, 22 -H-hydroxydroxy-oxyethylthioyl, ooddeerr 22-CCyyaannooeeththyl and R 2 to R 4 are independently

Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind.Are hydrogen, methyl or ethyl.

Als ganz besonders bevorzugte Imidazoliumionen (Ie) seien genannt 1-Methylimi- dazolium, 1-Ethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-imidazolium, 1-(1-Octyl)-imidazolium, 1-(1- Dodecyl)-imidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-imidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-imidazolium, 1 ,3- Dimethylimidazolium, 1 -Ethyl-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Butyl)-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Butyl)-3-ethylimidazolium, 1 -(1 -Hexyl)-3-methyl-imidazolium, 1 -(1 -Hexyl)-3-ethyl- imidazolium, 1-(1-Hexyl)-3-butyl-imidazolium, 1-(1-Octyl)-3-methylimidazolium, 1-(1- Octyl)-3-ethylimidazolium, 1 -(1 -Octyl)-3-butylimidazolium, 1 -(1 -Dodecyl)-3-methyl- imidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-ethylimidazolium, 1-(1-Dodecyl)-3-butylimidazolium, 1-(1- Dodecyl)-3-octylimidazolium, 1 -(1 -Tetradecyl)-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Tetrad ecy I )-3- ethylimidazolium, 1 -(1 -Tetradecyl)-3-butylimidazolium, 1 -(1 -Tetradecyl)-3-octylimi- dazolium, 1 -(1 -Hexadecyl)-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Hexadecyl)-3-ethylimidazolium, 1 -(1 -Hexadecyl)-3-butylimidazolium, 1 -(1 -Hexadecyl)-3-octylimidazolium, 1 ,2-Dimethyl- imidazolium, 1 ,2,3-Trimethylimidazolium, 1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1 -(1 -Butyl)- 2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Hexyl)-2,3-dimethyl-imidazolium, 1-(1-Octyl)-2,3-di- methylimidazolium, 1 ,4-Dimethylimidazolium, 1 ,3,4-Trimethylimidazolium, 1 ,4-Di- methyl-3-ethylimidazolium, 3-butylimidazolium, 1 ,4-Dimethyl-3-octylimidazolium, 1 ,4,5-Trimethylimidazolium, 1 ,3,4,5-Tetramethylimidazolium, 1 ,4,5-Trimethyl-3-ethyl- imidazolium, 1 ,4,5-Trimethyl-3-butylimidazolium und 1 ,4,5-Trimethyl-3-octyl- imidazolium.Very particularly preferred imidazolium ions (Ie) which may be mentioned are 1-methylimidazolium, 1-ethylimidazolium, 1- (1-butyl) -imidazolium, 1- (1-octyl) -imidazolium, 1- (1-dodecyl) -imidazolium, 1- (1-Tetradecyl) -imidazolium, 1- (1-hexadecyl) -imidazolium, 1,3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1- (1-butyl) -3-methylimidazolium, 1- (1 Butyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-octyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-octyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-octyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-dodecyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-dodecyl) -3-ethylimidazolium, 1- (1-dodecyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-dodecyl) -3-octylimidazolium, 1- (1-tetradecyl) -3-methylimidazolium, 1 - (1 -trad ecy I) -3- ethylimidazolium, 1- (1-tetradecyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-tetradecyl) -3-octylimidazolium, 1- (1-hexadecyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexadecyl) -3- ethylimidazolium, 1- (1-hexadecyl) -3-butylimidazolium, 1- (1-hexadecyl) -3-octylimidazolium, 1,2-dimethylimidazolium, 1,2,3-trimethylimidazolium, 1-ethyl-2,3- dimethylimidazolium, 1- (1-butyl) -2,3-dimethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -2,3-dimethylimidazolium, 1- (1-octyl) -2,3-dimethylimidazolium, 1, 4-dimethylimidazolium, 1, 3,4-trimethylimidazolium, 1, 4-dimethyl-3-ethylimidazolium, 3-butylimidazolium, 1, 4-dimethyl-3-octylimidazolium, 1, 4,5-trimethylimidazolium, 1, 3, 4,5-tetramethylimidazolium, 1, 4,5-trimethyl-3-ethylimidazolium, 1, 4,5-trimethyl-3-butylimidazolium and 1, 4,5-trimethyl-3-octylimidazolium.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyrazoliumionen (If), (Ig) beziehungsweise (Ig') solche ein, bei denenVery particularly preferred pyrazolium ions (If), (Ig) or (Ig ') are those in which

• R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 bis R4 unabhängig voneinander• R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 to R 4 are independent of one another

Wasserstoff oder Methyl sind.Are hydrogen or methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyrazoliumionen (Ih) solche ein, bei denenVery particularly preferred pyrazolium ions (Ih) are those in which

• R1 bis R4 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 to R 4 are independently hydrogen or methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als 1-Pyrazoliniumionen (Ii) solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as 1-pyrazolinium ions (Ii) those in which

• unabhängig voneinander R1 bis R6 Wasserstoff oder Methyl sind.• independently of one another R 1 to R 6 are hydrogen or methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als 2-Pyrazoliniumionen (Ij) beziehungsweise (Ij') solche ein, bei denenVery particular preference is given to using 2-pyrazolinium ions (Ij) or (Ij ') as those in which

• R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl ist und R2 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 to R 6 are independently hydrogen or methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als 3-Pyrazoliniumionen (Ik) beziehungsweise (Ik') solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as 3-pyrazolinium ions (Ik) or (Ik ') those in which

• R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl sind und R3 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 3 to R 6 are independently hydrogen or methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Imidazoliniumionen (II) solche ein, bei denen • R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, 1-Butyl oder Phenyl sind, R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind und R5 und R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.Very particularly preferred imidazolinium ions (II) are those in which • R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl, 1-butyl or phenyl, R 3 and R 4 are independently hydrogen, methyl or ethyl, and R 5 and R 6 are independently hydrogen or methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Imidazoliniumionen (Im) beziehungsweise (Im') solche ein, bei denenVery particular preference is given to using imidazolinium ions (Im) or (Im ') as those in which

• R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind und R 3 bis R 36 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl or ethyl and R 3 to R 36 are independently hydrogen or methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Imidazoliniumionen (In) beziehungsweise (In') solche ein, bei denenVery particular preference is given to using imidazolinium ions (In) or (In ') as those in which

• R1 bis R3 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl oder Ethyl sind und R4 bis R6 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 to R 3 are independently hydrogen, methyl or ethyl and R 4 to R 6 are independently hydrogen or methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Thiazoliumionen (lo) beziehungsweise (lo') sowie als Oxazoliumionen (Ip) solche ein, bei denenVery particular preference is given to using thiazolium ions (lo) or (lo ') and oxazolium ions (Ip) as those in which

• R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl ist und R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 and R 3 are independently hydrogen or methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als 1 ,2,4-Triazoliumionen (Iq), (Iq') beziehungsweise (Iq") solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as 1,2,4-triazolium ions (Iq), (Iq ') or (Iq ") those in which

• R1 und R2 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl sind und R3 Wasserstoff, Methyl oder Phenyl ist.• R 1 and R 2 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 3 is hydrogen, methyl or phenyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als 1 ,2,3-Triazoliumionen (Ir), (Ir') beziehungs- weise (Ir") solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as 1,3,3-triazolium ions (Ir), (Ir ') or (Ir ") those in which

• R1 Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und R2 und R3 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind, oder R2 und R3 zusammen 1 ,4-Buta-1 ,3-dienylen ist.• R 1 is hydrogen, methyl or ethyl and R 2 and R 3 are independently hydrogen or methyl, or R 2 and R 3 together are 1, 4-buta-1, 3-dienylene.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Pyrrolidiniumionen (Is) solche ein, bei denenVery particularly preferred pyrrolidinium ions (Is) are those in which

• R1 Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl ist und R2 bis R9 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind. Ganz besonders bevorzugt setzt man als Imidazolidiniumionen (It) solche ein, bei denen• R 1 is hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 to R 9 are independently hydrogen or methyl. Very particular preference is given to imidazolidinium ions (It) as those in which

• R1 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl oder Phenyl sind und R2 und R3 sowie R5 bis R8 unabhängig voneinander Wasserstoff oder Methyl sind.• R 1 and R 4 are independently hydrogen, methyl, ethyl or phenyl and R 2 and R 3 and R 5 to R 8 are independently hydrogen or methyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Ammoniumionen (Iu) solche ein, bei denenVery particular preference is given to using ammonium ions (Iu) as those in which

• R1 bis R3 unabhängig voneinander d- bis Ci8-Alkyl sind; oder• R 1 to R 3 are independently C 1 to C 8 alkyl; or

• R1 und R2 zusammen 1 ,5-Pentylen oder 3-Oxa-1 ,5-pentylen sind und R3 d- Ciβ-Alkyl, 2-Hydroxyethyl oder 2-Cyanoethyl ist.• R 1 and R 2 together are 1, 5-pentylene or 3-oxa-1, 5-pentylene and R 3 is d-C 18 alkyl, 2-hydroxyethyl or 2-cyanoethyl.

Als ganz besonders bevorzugte Ammoniumionen (Iu) seien genannt Methyl-tri-(1- butyl)-ammonium, N,N-Dimethylpiperidinium und N,N-Dimethylmorpholinium.As very particularly preferred ammonium ions (Iu) may be mentioned methyl tri (1-butyl) -ammonium, N, N-dimethylpiperidinium and N, N-dimethylmorpholinium.

Beispiele für die tertiären Amine, von denen sich die quatären Ammoniumionen der allgemeinen Formel (Iu) durch Quaternisierung mit den genannten Resten R ableiten, sind Diethyl-n-butylamin, Diethyl-tert-butylamin, Diethyl-n-pentylamin, Diethyl- hexylamin, Diethyloctylamin, Diethyl-(2-ethylhexyl)-amin, Di-n-propylbutylamin, Di-n- propyl-n-pentylamin, Di-n-propylhexylamin, Di-n-propyloctylamin, Di-n-propyl-(2-ethyl- hexyl)-amin, Di-isopropylethylamin, Di-iso-propyl-n-propylamin, Di-isopropyl-butylamin, Di-isopropylpentylamin, Di-iso-propylhexylamin, Di-isopropyloctylamin, Di-iso-propyl-(2- ethylhexyl)-amin, Di-n-butylethylamin, Di-n-butyl-n-propylamin, Di-n-butyl-n-pentylamin, Di-n-butylhexylamin, Di-n-butyloctylamin, Di-n-butyl-(2-ethylhexyl)-amin, N-n-Butyl- pyrrolidin, N-sek-Butylpyrrodidin, N-tert-Butylpyrrolidin, N-n-Pentylpyrrolidin, N, N- Dimethylcyclohexylamin, N,N-Diethylcyclohexylamin, N,N-Di-n-butylcyclohexylamin, N- n-Propylpiperidin, N-iso-Propylpiperidin, N-n-Butyl-piperidin, N-sek-Butylpiperidin, N- tert-Butylpiperidin, N-n-Pentylpiperidin, N-n-Butylmorpholin, N-sek-Butylmorpholin, N- tert-Butylmorpholin, N-n-Pentylmorpholin, N-Benzyl-N-ethylanilin, N-Benzyl-N-n-propyl- anilin, N-Benzyl-N-iso-propylanilin, N-Benzyl-N-n-butylanilin, N,N-Dimethyl-p-toluidin, N,N-Diethyl-p-toluidin, N,N-Di-n-butyl-p-toluidin, Diethylbenzylamin, Di-n-propyl- benzylamin, Di-n-butylbenzylamin, Diethylphenylamin, Di-n-Propylphenylamin und Di- n-Butylphenylamin.Examples of the tertiary amines from which the quaternary ammonium ions of the general formula (Iu) are derived by quaternization with the abovementioned radicals R are diethyl-n-butylamine, diethyl-tert-butylamine, diethyl-n-pentylamine, diethylhexylamine, Diethyloctylamine, diethyl (2-ethylhexyl) amine, di-n-propylbutylamine, di-n-propyl-n-pentylamine, di-n-propylhexylamine, di-n-propyloctylamine, di-n-propyl (2-ethyl - hexyl) -amine, di-isopropylethylamine, di-iso-propyl-n-propylamine, di-isopropyl-butylamine, di-isopropylpentylamine, di-iso-propylhexylamine, di-isopropyloctylamine, di-iso-propyl- (2-ethylhexyl ) -amine, di-n-butylethylamine, di-n-butyl-n-propylamine, di-n-butyl-n-pentylamine, di-n-butylhexylamine, di-n-butyloctylamine, di-n-butyl (2 ethylhexyl) amine, Nn-butylpyrrolidine, N-sec-butylpyrrodidine, N-tert-butylpyrrolidine, Nn-pentylpyrrolidine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-diethylcyclohexylamine, N, N-di-n-butylcyclohexylamine, N-n-propylpiperidine, N-isopropylpiperidine, Nn-butylpiper idine, N-sec-butylpiperidine, N-tert-butylpiperidine, Nn-pentylpiperidine, Nn-butylmorpholine, N-sec-butylmorpholine, N-tert-butylmorpholine, Nn-pentylmorpholine, N-benzyl-N-ethylaniline, N-benzyl Nn-propylaniline, N-benzyl-N-isopropylaniline, N-benzyl-Nn-butylaniline, N, N-dimethyl-p-toluidine, N, N-diethyl-p-toluidine, N, N-di- n-butyl-p-toluidine, diethylbenzylamine, di-n-propylbenzylamine, di-n-butylbenzylamine, diethylphenylamine, di-n-propylphenylamine and di-n-butylphenylamine.

Bevorzugte tertiäre Amine (Iu) sind Di-iso-propylethylamin, Diethyl-tert-butylamin, Di- iso-propylbutylamin, Di-n-butyl-n-pentylamin, N,N-Di-n-butylcyclohexylamin sowie tertiäre Amine aus Pentylisomeren. Besonders bevorzugte tertiäre Amine sind Di-n-butyl-n-pentylamin und tertiäre Amine aus Pentylisomeren. Ein weiteres bevorzugtes tertiäres Amin, das drei identische Reste aufweist, ist Triallylamin.Preferred tertiary amines (Iu) are di-isopropylethylamine, diethyl-tert-butylamine, diisopropyl-propylamine, di-n-butyl-n-pentylamine, N, N-di-n-butylcyclohexylamine and tertiary amines of pentyl isomers. Particularly preferred tertiary amines are di-n-butyl-n-pentylamine and tertiary amines of pentyl isomers. Another preferred tertiary amine having three identical residues is triallylamine.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Guanidiniumionen (Iv) solche ein, bei denenVery particular preference is given to guanidinium ions (IV) as those in which

• R1 bis R5 Methyl sind.• R 1 to R 5 are methyl.

Als ganz besonders bevorzugtes Guanidiniumion (Iv) sei genannt N, N, N', N', N", N"- Hexamethylguanidinium.As a very particularly preferred guanidinium ion (Iv) is mentioned N, N, N ', N', N ", N" - hexamethylguanidinium.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Choliniumionen (Iw) solche ein, bei denenVery particular preference is given to using as cholinium ions (Iw) those in which

• R1 und R2 unabhängig voneinander Methyl, Ethyl, 1-Butyl oder 1-Octyl sind und R3 Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, -SO2OH oder -PO(OH)2 ist;• R 1 and R 2 are independently methyl, ethyl, 1-butyl or 1-octyl and R 3 is hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, -SO 2 OH or -PO (OH) 2 ;

• R1 Methyl, Ethyl, 1-Butyl oder 1-Octyl ist, R2 eine -CH2-CH2-OR4-Gruppe ist und R3 und R4 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, -SO2OH oder -PO(OH)2 sind; oder• R 1 is methyl, ethyl, 1-butyl or 1-octyl, R 2 is a -CH 2 -CH 2 -OR 4 group and R 3 and R 4 are independently hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, -SO 2 OH or -PO (OH) 2 ; or

• R1 eine -CH2-CH2-OR4-Gruppe ist, R2 eine -CH2-CH2-OR5-Gruppe ist und R3 bis R5 unabhängig voneinander Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, -SO2OH o- der -PO(OH)2 sind.• R 1 is a -CH 2 -CH 2 -OR 4 group, R 2 is a -CH 2 -CH 2 -OR 5 group and R 3 to R 5 are independently hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, -SO 2 OH or -PO (OH) 2 are.

Besonders bevorzugte Choliniumionen (Iw) sind solche, bei denen R3 ausgewählt ist aus Wasserstoff, Methyl, Ethyl, Acetyl, 5-Methoxy-3-oxa-pentyl, 8-Methoxy-3,6-dioxa- octyl, 1 1-Methoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-Methoxy-4-oxa-heptyl, 11-Methoxy-4,8-dioxa- undecyl, 15-Methoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-Methoxy-5-oxa-nonyl, 14-Methoxy- 5,10-oxa-tetradecyl, 5-Ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-Ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-Ethoxy-3,6,9- trioxa-undecyl, 7-Ethoxy-4-oxa-heptyl, 1 1-Ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-Ethoxy-4,8,12- trioxa-pentadecyl, 9-Ethoxy-5-oxa-nonyl oder 14-Ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl.Particularly preferred cholinium ions (Iw) are those in which R 3 is selected from hydrogen, methyl, ethyl, acetyl, 5-methoxy-3-oxa-pentyl, 8-methoxy-3,6-dioxo-octyl, 1 1-methoxy 3,6,9-trioxa undecyl, 7-methoxy-4-oxa-heptyl, 11-methoxy-4,8-dioxa undecyl, 15-methoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-methoxy 5-oxa-nonyl, 14-methoxy-5,10-oxa-tetradecyl, 5-ethoxy-3-oxa-pentyl, 8-ethoxy-3,6-dioxa-octyl, 11-ethoxy-3,6,9 trioxa undecyl, 7-ethoxy-4-oxa-heptyl, 1-ethoxy-4,8-dioxa-undecyl, 15-ethoxy-4,8,12-trioxa-pentadecyl, 9-ethoxy-5-oxa nonyl or 14-ethoxy-5,10-oxa-tetradecyl.

Ganz besonders bevorzugt setzt man als Phosphoniumionen (Ix) solche ein, bei denenVery particularly preferred as phosphonium ions (Ix) are those in which

• R1 bis R3 unabhängig voneinander Ci-Ci8-Alkyl, insbesondere Butyl, Isobutyl,R 1 to R 3 independently of one another are C 1 -C 8 -alkyl, in particular butyl, isobutyl,

1-Hexyl oder 1-Octyl sind.1-hexyl or 1-octyl.

Unter den vorstehend genannten heterocyclischen Kationen sind die Pyridiniumionen, Pyrrolidiniumionen, Pyrazolinium-, Pyrazoliumionen und die Imidazolinium- sowie die Imidazoliumionen bevorzugt. Weiterhin sind Ammoniumionen und Choliniumionen bevorzugt. Insbesondere bevorzugt sind 1-Methylpyridinium, 1 -Ethylpyridinium, 1-(1-Butyl)pyri- dinium, 1-(1-Hexyl)pyridinium, 1-(1-Octyl)pyridinium, 1-(1-Hexyl)-pyridinium, 1-(1- Octyl)-pyridinium, 1-(1-Dodecyl)-pyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-pyridinium, 1-(1-Hexa- decyl)-pyridinium, 1 ,2-Dimethylpyridinium, 1-Ethyl-2-methylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2- methylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-methylpyridinium, 1-(1-Octyl)-2-methylpyridinium, 1-(1- Dodecyl)-2-methylpyridinium, 1 -(1 -Tetradecyl)-2-methylpyridinium, 1 -(1 -Hexadecyl)-2- methylpyridinium, 1-Methyl-2-ethylpyridinium, 1 ,2-Diethylpyridinium, 1-(1-Butyl)-2- ethylpyridinium, 1-(1-Hexyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Octyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Dode- cyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Tetradecyl)-2-ethylpyridinium, 1-(1-Hexadecyl)-2-ethyl- pyridinium, 1 ,2-Dimethyl-5-ethyl-pyridinium, 1 ,5-Diethyl-2-methyl-pyridinium, 1-(1- Butyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1 -(1 -Hexyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1 -(1 -Octyl)- 2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1 -(1 -Dodecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1 -(1 -Tetra- decyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1 -(1 -Hexadecyl)-2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1-Methylimidazolium, 1-Ethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-imidazolium, 1-(1-0ctyl)- imidazolium, 1-(1-Dodecyl)-imidazolium, 1-(1-Tetradecyl)-imidazolium, 1-(1-Hexa- decyl)-imidazolium, 1 ,3-Dimethylimidazolium, 1-Ethyl-3-methylimidazolium, 1-(1-Butyl)- 3-methylimidazolium, 1 -(1 -Hexyl)-3-methyl-imidazolium, 1 -(1 -Octyl)-3-methylimida- zolium, 1 -(1 -Dodecyl)-3-methylimidazolium, 1 -(1 -Tetradecyl)-3-methylimidazolium, 1-(1-Hexadecyl)-3-methylimidazolium, 1 ,2-Dimethylimidazolium, 1 ,2,3-Trimethylimi- dazolium, 1-Ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1-Butyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1-(1- Hexyl)-2,3-dimethyl-imidazolium und 1-(1-Octyl)-2,3-dimethylimidazolium, 1 ,4-Di- methylimidazolium, 1 ,3,4-Trimethylimidazolium, 1 ,4-Dimethyl-3-ethylimidazolium, 3-Bu- tylimidazolium, 1 ,4-Dimethyl-3-octylimidazolium, 1 ,4,5-Trimethylimidazolium, 1 ,3,4,5- Tetramethylimidazolium, 1 ,4,5-Trimethyl-3-ethylimidazolium, 1 ,4,5-Trimethyl-3- butylimidazolium und 1 ,4,5-Trimethyl-3-octylimidazolium.Among the above-mentioned heterocyclic cations, the pyridinium ions, pyrrolidinium ions, pyrazolinium, pyrazolium ions, and the imidazolinium and imidazolium ions are preferable. Furthermore, ammonium ions and cholinium ions are preferred. Particular preference is given to 1-methylpyridinium, 1-ethylpyridinium, 1- (1-butyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) pyridinium, 1- (1-octyl) pyridinium, 1- (1-hexyl) -pyridinium, 1- (1-Octyl) -pyridinium, 1- (1-dodecyl) -pyridinium, 1- (1-tetradecyl) -pyridinium, 1- (1-hexadecyl) -pyridinium, 1, 2-dimethylpyridinium, 1- Ethyl 2-methylpyridinium, 1- (1-butyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-dodecyl) - 2-methylpyridinium, 1- (1-tetradecyl) -2-methylpyridinium, 1- (1-hexadecyl) -2-methylpyridinium, 1-methyl-2-ethylpyridinium, 1, 2-diethylpyridinium, 1- (1-butyl) - 2-ethylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-Dodecyl) -2-ethylpyridinium, 1- (1-Tetradecyl) - 2-ethylpyridinium, 1- (1-hexadecyl) -2-ethyl-pyridinium, 1, 2-dimethyl-5-ethylpyridinium, 1, 5-diethyl-2-methylpyridinium, 1- (1-butyl) - 2-methyl-3-ethylpyridinium, 1- (1-hexyl) -2-methyl-3-ethylpyridinium, 1- (1-octyl) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1- (1 -Dodecy 1) (1-Hexadecyl) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium, 1- (1-hexadecyl) -2-methyl-3-ethyl-pyridinium , 1-methylimidazolium, 1-ethylimidazolium, 1- (1-butyl) -imidazolium, 1- (1-octyl) -imidazolium, 1- (1-dodecyl) -imidazolium, 1- (1-tetradecyl) -imidazolium, 1 - (1-hexadecyl) imidazolium, 1, 3-dimethylimidazolium, 1-ethyl-3-methylimidazolium, 1- (1-butyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexyl) -3-methylimidazolium , 1- (1-octyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-dodecyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-tetradecyl) -3-methylimidazolium, 1- (1-hexadecyl) -3-methylimidazolium , 1, 2-dimethylimidazolium, 1, 2,3-trimethylimidazolium, 1-ethyl-2,3-dimethylimidazolium, 1- (1-butyl) -2,3-dimethylimidazolium, 1- (1-hexyl) -2 , 3-dimethylimidazolium and 1- (1-octyl) -2,3-dimethylimidazolium, 1, 4-dimethylimidazolium, 1, 3,4-trimethylimidazolium, 1, 4-dimethyl-3-ethylimidazolium, 3-Bu tylimidazolium, 1,4-dimethyl-3-octylimidazolium, 1, 4,5-trimethylimidazolium, 1, 3,4,5-tetramethylimidazolium, 1, 4,5-trimethyl-3-ethylimidazolium, 1, 4,5-trimethyl-3-butylimidazolium and 1, 4,5-trimethyl-3-octylimidazolium.

Das Anion [Y]"' der ionischen Flüssigkeit ist beispielsweise ausgewählt ausThe anion [Y] "'of the ionic liquid is for example selected from

• der Gruppe der Halogenide und halogenhaltigen Verbindungen der Formel:The group of halides and halogen-containing compounds of the formula:

F, Cl", Br", r, BF4 ", PF6 ", AI3CIi0 ", AIBr4 ", FeCI4 ", BCI4 ", SbF6 ", AsF6,"ZnCI3 ", SnCI3 ", CuCI2 ", CF3SO3 ", (CF3SOs)2N", CF3CO2 ", CCI3CO2 ", CN", SCN", OCN" F, Cl " , Br " , r, BF 4 " , PF 6 " , Al 3 Cli 0 " , AIBr 4 " , FeCl 4 " , BCI 4 " , SbF 6 " , AsF 6 , " ZnCl 3 " , SnCl 3 " , CuCl 2 " , CF 3 SO 3 " , (CF 3 SO 2 ) 2 N " , CF 3 CO 2 " , CCI 3 CO 2 " , CN " , SCN " , OCN "

• der Gruppe der Sulfate, Sulfite und Sulfonate der allgemeinen Formel: SO4 2", HSO4 ", SO3 2", HSO3 ", ROSO3 ", R3SO3 " • der Gruppe der Phosphate der allgemeinen Formel PO4 3", HPO4 2", H2PO4 ", R3PO4 2", HR3PO4 ", R3RbP04 " • the group of sulfates, sulfites and sulfonates of the general formula: SO 4 2 " , HSO 4 " , SO 3 2 " , HSO 3 " , ROSO 3 " , R 3 SO 3 " • the group of phosphates of the general formula PO 4 3 ", HPO 4 2 ', H 2 PO 4", R 3 PO 4 2', HR 3 PO 4 ", R 3 R b P0 4"

• der Gruppe der Phosphonate und Phosphinate der allgemeinen Formel: R3H PO3 ", R3RbPO2 ", R3RbPO3 " The group of phosphonates and phosphinates of the general formula: R 3 H PO 3 " , R 3 R b PO 2 " , R 3 R b PO 3 "

• der Gruppe der Phosphite der allgemeinen Formel: PO3 3", HPO3 2", H2PO3 ", R3PO3 2", R3HPO3 ", R3RbPO3 " The group of phosphites of the general formula: PO 3 3 " , HPO 3 2" , H 2 PO 3 " , R 3 PO 3 2" , R 3 HPO 3 " , R 3 R b PO 3 "

• der Gruppe der Phosphonite und Phosphinite der allgemeinen Formel: RaRbPO2 ", R3HPO2 ", RaRbPO", R3HPO" The group of phosphonites and phosphinites of the general formula: R a R b PO 2 " , R 3 HPO 2 " , R a R b PO " , R 3 HPO "

• der Gruppe der Carbonsäuren der allgemeinen Formel: R3COO" The group of carboxylic acids of the general formula: R 3 COO "

• der Gruppe der Borate der allgemeinen Formel: BO3 3", HBO3 2", H2BO3 ", R3RbBO3 ", R3HBO3 ", R3BO3 2", B(0R3)(0Rb)(0Rc)(0Rd)", B(HSO4)", B(R3S04)" • the group of borates of the general formula: BO 3 3 ", HBO 3 2", H 2 BO 3 ", R 3 R b BO 3", R 3 HBO 3 ", R 3 BO 3 2", B (0R 3 ) (0R b ) (0R c ) (0R d ) " , B (HSO 4 ) " , B (R 3 SO 4 ) "

• der Gruppe der Boronate der allgemeinen Formel: R3BO2 2", R3RbB0" The group of boronates of the general formula: R 3 BO 2 2 " , R 3 R b B0 "

• der Gruppe der Carbonate und Kohlensäureester der allgemeinen Formel: HCO3 ", CO3 2", R3CO3 " The group of carbonates and carbonic esters of the general formula: HCO 3 " , CO 3 2" , R 3 CO 3 "

• der Gruppe der Silikate und Kieselsäuresäureester der allgemeinen Formel: SiO4 4", HSiO4 3", H2SiO4 2", H3SiO4 ", R3SiO4 3", R3RbSi04 2", R3RbRcSi04 ", HR3SiO4 2", H2R3SiO4 ", HR3RbSi04 " The group of silicates and silicic acid esters of the general formula: SiO 4 4 " , HSiO 4 3" , H 2 SiO 4 2 " , H 3 SiO 4 " , R 3 SiO 4 3 " , R 3 R b Si0 4 2" , R 3 R b R c Si0 4 " , HR 3 SiO 4 2" , H 2 R 3 SiO 4 " , HR 3 R b Si0 4 "

• der Gruppe der Alkyl- bzw. Arylsilan-Salze der allgemeinen Formel: R3SiO3 3", R3RbSi02 2", R3RbRcSi0", R3RbRcSi03 ", R3RbRcSi02 ", R3RbSi03 2" The group of the alkyl or aryl silane salts of the general formula: R 3 SiO 3 3 " , R 3 R b Si0 2 2" , R 3 R b R c Si0 " , R 3 R b R c Si0 3 " , R 3 R b R c Si0 2 " , R 3 R b Si0 3 2"

• der Gruppe der Carbonsäureimide, Bis(sulfonyl)imide und Sulfonylimide der allgemeinen Formel:The group of the carboxylic imides, bis (sulfonyl) imides and sulfonyl imides of the general formula:

Figure imgf000026_0001
Figure imgf000026_0001

• der Gruppe der Methide der allgemeinen Formel:The group of methides of the general formula:

SO2-R3 SO 2 -R 3

Rb-O2S SO2-RC R b -O 2 S SO 2 -R C

• der Gruppe der Alkoxide und Aryloxide der allgemeinen Formeln: R3O";The group of alkoxides and aryloxides of the general formulas: R 3 O " ;

• der Gruppe der Halometallate der allgemeinen Formel [MqHalr]s", wobei M für ein Metall und HaI für Fluor, Chlor, Brom oder lod steht, q und r ganze positive Zahlen sind und die Stöchiometrie des Komplexes angeben und s eine ganze positive Zahl ist und die Ladung des Komplexes angibt; • der Gruppe der Sulfide, Hydrogensulfide, Polysulfide, Hydrogenpolysulfide und Thiolate der allgemeinen Formeln: S2-, HS", [Sv]2-, [HSv]-, [R3S]-, wobei v eine ganze positive Zahl von 2 bis 10 ist; • der Gruppe der komplexen Metallionen wie Fe(CN)6 3", Fe(CN)6 4", MnO4 ", Fe(CO)4 ".• the group of halometallates of the general formula [M q Hal r ] s " , where M is a metal and Hal is fluorine, chlorine, bromine or iodine, q and r are positive integers indicating the stoichiometry of the complex and s is the whole positive number and indicates the charge of the complex; • the group of sulfides, hydrogen sulfides, polysulfides, hydrogen polysulfides and thiolates of the general formulas: S 2 -, HS " , [Sv] 2 -, [HSv] -, [R 3 S] -, where v is a whole positive number of 2 to 10 is the group of complex metal ions such as Fe (CN) 6 3 " , Fe (CN) 6 4" , MnO 4 " , Fe (CO) 4 " .

Darin bedeuten Ra, Rb, Rc und Rd unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, Ci- C30-Alkyl, gegebenenfalls durch ein oder mehrere nicht-benachbarte Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Iminogruppen unterbrochenes C2-Ci8-Alkyl, C6-Ci4-Aryl, C5-Ci2-Cycloalkyl oder einen fünf- bis sechsgliedrigen, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisenden Heterocyclus, wobei zwei von ihnen gemeinsam einen ungesättigten, gesättigten oder aromatischen, gegebenenfalls durch ein oder mehrere Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere unsubstituierte oder substituierte Iminogruppen unterbrochenen Ring bilden können, wobei die genannten Reste jeweils zusätzlich durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Hetero- atome und/oder Heterocyclen substituiert sein können.In this R a , R b , R c and R d are each independently hydrogen, C 1 -C 30 -alkyl, optionally interrupted by one or more non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups C 2 -C 8 alkyl, C 6 -C 4 aryl, C 5 -C 2 cycloalkyl or a five- to six-membered, oxygen-, nitrogen- and / or sulfur-comprising heterocycle, where two of them together form an unsaturated, form saturated or aromatic, optionally interrupted by one or more oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more unsubstituted or substituted imino groups ring, said radicals each additionally by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkoxy, halogen, Heteroatoms and / or heterocycles can be substituted.

Darin sind gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes Ci-Ci8-Alkyl beispielsweise Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert.-Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-Ethylhexyl, 2,4,4-Trimethylpentyl, Decyl, Dodecyl, Tetradecyl, Hetadecyl, Oc- tadecyl, 1 ,1-Dimethylpropyl, 1 ,1-Dimethylbutyl, 1 ,1 ,3,3-Tetramethylbutyl, Benzyl, 1- Phenylethyl, α,α-Dimethylbenzyl, Benzhydryl, p-Tolylmethyl, 1-(p-Butylphenyl)-ethyl, p- Chlorbenzyl, 2,4-Dichlorbenzyl, p-Methoxybenzyl, m-Ethoxybenzyl, 2-Cyanoethyl, 2- Cyanopropyl, 2-Methoxycarbonethyl, 2-Ethoxycarbonylethyl, 2-Butoxycarbonylpropyl, 1 ,2-Di-(methoxycarbonyl)-ethyl, 2-Methoxyethyl, 2-Ethoxyethyl, 2-Butoxyethyl, Dietho- xymethyl, Diethoxyethyl, 1 ,3-Dioxolan-2-yl, 1 ,3-Dioxan-2-yl, 2-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 4-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-yl, 2-lsopropoxyethyl, 2-Butoxypropyl, 2-Octyloxyethyl, Chlormethyl, Trichlormethyl, Trifluormethyl, 1 ,1-Dimethyl-2-chlorethyl, 2-Methoxyisopropyl, 2-Ethoxyethyl, Butylthiomethyl, 2-Dodecylthioethyl, 2-Phenlythioethyl, 2,2,2- Trifluorethyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Hydroxypropyl, 3-Hydroxypropyl, 4-Hydroxybutyl, 6- Hydroxyhexyl, 2-Aminoethyl, 2-Aminopropyl, 4-Aminobutyl, 6-Aminohexyl, 2-Methyl- aminoethyl, 2-Methylaminopropyl, 3-Methylaminopropyl, 4-Methylaminobutyl, 6-Methyl- aminohexyl, 2-Dimethylaminoethyl, 2-Dimethylaminopropyl, 3-Dimethylaminopropyl, 4- Dimethylaminobutyl, 6-Dimethylaminohexyl, 2-Hydroxy-2,2-dimethylethyl, 2-Phe- noxyethyl, 2-Phenoxypropyl, 3-Phenoxypropyl, 4-Phenoxybutyl, 6-Phenoxyhexyl, 2- Methoxyethyl, 2-Methoxypropyl, 3-Methoxypropyl, 4-Methoxybutyl, 6-Methoxyhexyl, 2- Ethoxyethyl, 2-Ethoxypropyl, 3-Ethoxypropyl, 4-Ethoxybutyl oder 6-Ethoxyhexyl. Gegebenenfalls durch ein oder mehrere nicht-benachbarte Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder ein oder mehrere substituierte oder unsubstituierte Imi- nogruppen unterbrochenes C2-Ci8-Alkyl sind beispielsweise 5-Hydroxy-3-oxapentyl, 8- Hydroxy-3,6-dioxaoctyl, 1 1-Hydroxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-Hydroxy-4-oxaheptyl, 1 1- Hydroxy-4,8-dioxaundecyl, 15-Hydroxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-Hydroxy-5-oxa- nonyl, 14-Hydroxy-5,10-oxatetradecyl, 5-Methoxy-3-oxapentyl, 8-Methoxy-3,6-dioxa- octyl, 1 1-Methoxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-Methoxy-4-oxaheptyl, 1 1-Methoxy-4,8-dioxa- undecyl, 15-Methoxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-Methoxy-5-oxanonyl, 14-Methoxy- 5,10-oxatetradecyl, 5-Ethoxy-3-oxapentyl, 8-Ethoxy-3,6-dioxaoctyl, 1 1-Ethoxy-3,6,9- trioxaundecyl, 7-Ethoxy-4-oxaheptyl, 1 1-Ethoxy-4,8-dioxaundecyl, 15-Ethoxy-4,8,12- trioxapentadecyl, 9-Ethoxy-5-oxanonyl oder 14-Ethoxy-5,10-oxatetradecyl.Therein, optionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles Ci-Ci 8 alkyl, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl , Pentyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, 2,4,4-trimethylpentyl, decyl, dodecyl, tetradecyl, heptadecyl, octadecyl, 1, 1-dimethylpropyl, 1, 1-dimethylbutyl, 1, 1, 3 , 3-tetramethylbutyl, benzyl, 1-phenylethyl, α, α-dimethylbenzyl, benzhydryl, p-tolylmethyl, 1- (p-butylphenyl) -ethyl, p-chlorobenzyl, 2,4-dichlorobenzyl, p-methoxybenzyl, m-ethoxybenzyl , 2-cyanoethyl, 2-cyanopropyl, 2-methoxycarbonethyl, 2-ethoxycarbonylethyl, 2-butoxycarbonylpropyl, 1, 2-di- (methoxycarbonyl) -ethyl, 2-methoxyethyl, 2-ethoxyethyl, 2-butoxyethyl, diethoxymethyl, diethoxyethyl , 1, 3-dioxolan-2-yl, 1, 3-dioxan-2-yl, 2-methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 4-methyl-1,3-dioxolan-2-yl, 2 1-isopropoxyethyl, 2-butoxypropyl, 2-octyloxyethyl, chloromethyl, trichloromethyl, trifluoromethyl, 1 , 1-Dimethyl-2-chloroethyl, 2-methoxy-isopropyl, 2-ethoxyethyl, butylthiomethyl, 2-dodecylthioethyl, 2-phenylthioethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3-hydroxypropyl, 4-hydroxybutyl , 6-hydroxyhexyl, 2-aminoethyl, 2-aminopropyl, 4-aminobutyl, 6-aminohexyl, 2-methylaminoethyl, 2-methylaminopropyl, 3-methylaminopropyl, 4-methylaminobutyl, 6-methylaminohexyl, 2-dimethylaminoethyl, 2 Dimethylaminopropyl, 3-dimethylaminopropyl, 4-dimethylaminobutyl, 6-dimethylaminohexyl, 2-hydroxy-2,2-dimethylethyl, 2-phenoxyethyl, 2-phenoxypropyl, 3-phenoxypropyl, 4-phenoxybutyl, 6-phenoxyhexyl, 2-methoxyethyl , 2-methoxypropyl, 3-methoxypropyl, 4-methoxybutyl, 6-methoxyhexyl, 2-ethoxyethyl, 2-ethoxypropyl, 3-ethoxypropyl, 4-ethoxybutyl or 6-ethoxyhexyl. Optionally C 2 -C 8 -alkyl which is interrupted by one or more non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or one or more substituted or unsubstituted imino groups are, for example, 5-hydroxy-3-oxapentyl, 8-hydroxy-3, 6-dioxaoctyl, 1 1-hydroxy-3,6,9-trioxaundecyl, 7-hydroxy-4-oxaheptyl, 1-hydroxy-4,8-dioxaundecyl, 15-hydroxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9- Hydroxy-5-oxa-nonyl, 14-hydroxy-5,10-oxatetradecyl, 5-methoxy-3-oxapentyl, 8-methoxy-3,6-dioxo-octyl, 1-methoxy-3,6,9-trioxaundecyl , 7-methoxy-4-oxaheptyl, 1-methoxy-4,8-dioxa- undecyl, 15-methoxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-methoxy-5-oxanonyl, 14-methoxy-5,10- oxatetradecyl, 5-ethoxy-3-oxapentyl, 8-ethoxy-3,6-dioxo-octyl, 1-ethoxy-3,6,9-trioxa-undecyl, 7-ethoxy-4-oxaheptyl, 1-ethoxy-4,8- dioxaundecyl, 15-ethoxy-4,8,12-trioxapentadecyl, 9-ethoxy-5-oxanonyl or 14-ethoxy-5,10-oxatetradecyl.

Bilden zwei Reste einen Ring, so können diese Reste gemeinsam beispielsweise als anellierter Baustein 1 ,3-Propylen, 1 ,4-Butylen, 2-Oxa-1 ,3-propylen, 1-Oxa-1 ,3- propylen, 2-Oxa-1 ,3-propenylen, 1-Aza-1 ,3-propenylen, 1-d-C4-Alkyl-1-aza-1 ,3- propenylen, 1 ,4-Buta-1 ,3-dienylen, 1-Aza-1 ,4-buta-1 ,3-dienylen oder 2-Aza-1 ,4-buta- 1 ,3-dienylen bedeuten.If two radicals form a ring, these radicals can be taken together, for example, as fused building block 1, 3-propylene, 1,4-butylene, 2-oxa-1,3-propylene, 1-oxa-1,3-propylene, 2-oxa 1, 3-propenylene, 1-aza-1, 3-propenylene, 1-dC 4 -alkyl-1-aza-1, 3-propenylene, 1, 4-buta-1, 3-dienylene, 1-aza 1, 4-buta-1, 3-dienylene or 2-aza-1,4-buta-1,3-dienylene.

Die Anzahl der nicht-benachbarten Sauerstoff- und/oder Schwefelatome und/oder Imi- nogruppen ist grundsätzlich nicht beschränkt, bzw. beschränkt sich automatisch durch die Größe des Rests oder des Ringbausteins. In der Regel beträgt sie nicht mehr als 5 in dem jeweiligen Rest, bevorzugt nicht mehr als 4 oder ganz besonders bevorzugt nicht mehr als 3. Weiterhin befinden sich zwischen zwei Heteroatomen in der Regel mindestens ein, bevorzugt mindestens zwei Kohlenstoffatom(e).The number of non-adjacent oxygen and / or sulfur atoms and / or imino groups is basically not limited, or is automatically limited by the size of the remainder or the ring building block. As a rule, it is not more than 5 in the respective radical, preferably not more than 4 or very particularly preferably not more than 3. Furthermore, at least one, preferably at least two, carbon atoms (e) are generally present between two heteroatoms.

Substituierte und unsubstituierte Iminogruppen können beispielsweise Imino-, Methyli- mino-, iso-Propylimino, n-Butylimino oder tert-Butylimino sein.Substituted and unsubstituted imino groups may be, for example, imino, methylimino, iso-propylimino, n-butylimino or tert-butylimino.

Unter dem Begriff „funktionelle Gruppen" sind beispielsweise die folgenden zu verste- hen: Carboxy, Carboxamid, Hydroxy, Di-(Ci-C4-Alkyl)-amino, d-C4-Alkyloxycarbonyl, Cyano oder d-C4-Alkoxy. Dabei ist Ci bis C4-Alkyl Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n- Butyl, sec-Butyl oder tert.-Butyl.The term "functional groups", for example, the following hen to be understood: carboxy, carboxamide, hydroxy, di (Ci-C 4 alkyl) amino, dC 4 alkyloxycarbonyl, cyano or C 4 alkoxy It is Ci. to C 4 alkyl, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl or tert-butyl.

Gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Alkyloxy, Halogen, Heteroatome und/oder Heterocyclen substituiertes C6-Ci4-Aryl sind beispielsweiseOptionally substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, alkyloxy, halogen, heteroatoms and / or heterocycles C6-C 4 aryl, for example,

Phenyl, ToIyI, XyIyI, α-Naphthyl, ß-Naphthyl, 4-Diphenylyl, Chlorphenyl, Dichlorphenyl,Phenyl, ToIyI, XyIyI, α-naphthyl, β-naphthyl, 4-diphenylyl, chlorophenyl, dichlorophenyl,

Trichlorphenyl, Difluorphenyl, Methylphenyl, Dimethylphenyl, Trimethylphenyl, Ethyl- phenyl, Diethylphenyl, iso-Propylphenyl, tert.-Butylphenyl, Dodecylphenyl, Metho- xyphenyl, Dimethoxyphenyl, Ethoxyphenyl, Hexyloxyphenyl, Methylnaphthyl, Isopro- pylnaphthyl, Chlornaphthyl, Ethoxynaphthyl, 2,6-Dimethylphenyl, 2,4,6-Trichlorophenyl, difluorophenyl, methylphenyl, dimethylphenyl, trimethylphenyl, ethylphenyl, diethylphenyl, isopropylphenyl, tert-butylphenyl, dodecylphenyl, methoxyphenyl, dimethoxyphenyl, ethoxyphenyl, hexyloxyphenyl, methylnaphthyl, isopropylnaphthyl, chloronaphthyl, ethoxynaphthyl, 2,6 -Dimethylphenyl, 2,4,6-

Trimethylphenyl, 2,6-Dimethoxyphenyl, 2,6-Dichlorphenyl, 4-Bromphenyl, 2- oder 4- Nitrophenyl, 2,4- oder 2,6-Dinitrophenyl, 4-Dimethylaminophenyl, 4-Acetylphenyl, Me- thoxyethylphenyl oder Ethoxymethylphenyl.Trimethylphenyl, 2,6-dimethoxyphenyl, 2,6-dichlorophenyl, 4-bromophenyl, 2- or 4- Nitrophenyl, 2,4- or 2,6-dinitrophenyl, 4-dimethylaminophenyl, 4-acetylphenyl, methoxyethylphenyl or ethoxymethylphenyl.

Gegebenenfalls durch funktionelle Gruppen, Aryl, Alkyl, Aryloxy, Halogen, Heteroato- me und/oder Heterocyclen substituiertes C5-Ci2-Cycloalkyl sind beispielsweise Cyclo- pentyl, Cyclohexyl, Cyclooctyl, Cyclododecyl, Methylcyclopentyl, Dimethylcyclopentyl,May optionally be substituted by functional groups, aryl, alkyl, aryloxy, halogen, Heteroato- me and / or heterocyclic C 5 -C 2 -cycloalkyl are for example cyclopentyl, cyclohexyl, cyclooctyl, cyclododecyl, methylcyclopentyl, dimethylcyclopentyl,

Methylcyclohexyl, Dimethylcyclohexyl, Diethylcyclohexyl, Butylcyclohexyl, Methoxycyc- lohexyl, Dimethoxycyclohexyl, Diethoxycyclohexyl, Butylthiocyclohexyl, Chlorcyclohe- xyl, Dichlorcyclohexyl, Dichlorcyclopentyl sowie ein gesättigtes oder ungesättigtes bi- cyclisches System wie Norbornyl oder Norbornenyl.Methylcyclohexyl, dimethylcyclohexyl, diethylcyclohexyl, butylcyclohexyl, methoxycyclohexyl, dimethoxycyclohexyl, diethoxycyclohexyl, butylthiocyclohexyl, chlorocyclohexyl, dichlorocyclohexyl, dichlorocyclopentyl and a saturated or unsaturated bicyclic system such as norbornyl or norbornenyl.

Ein fünf- bis sechsgliedriger, Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisender Heterocyclus ist beispielsweise Furyl , Thiophenyl, Pyryl, Pyridyl, Indolyl, Ben- zoxazolyl, Dioxolyl, Dioxyl, Benzimidazolyl, Benzthiazolyl, Dimethylpyridyl, Methylchi- nolyl, Dimethylpyryl, Methoxifuryl, Dimethoxipyridyl, Diflourpyridyl, Methylthiophenyl, Isopropylthiophenyl oder tert.-Butylthiophenyl.A five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur-containing heterocycle is, for example, furyl, thiophenyl, pyryl, pyridyl, indolyl, benzoxazolyl, dioxolyl, dioxy, benzimidazolyl, benzothiazolyl, dimethylpyridyl, methylquinolyl, dimethylpyryl, methoxifuryl , Dimethoxypyridyl, difluoropyridyl, methylthiophenyl, isopropylthiophenyl or tert-butylthiophenyl.

Bevorzugte Anionen sind ausgewählt aus der Gruppe der Halogenide und halogenhal- tigen Verbindungen, der Gruppe der Carbonsäuren, der Gruppe der Sulfate, Sulfite und Sulfonate sowie der Gruppe der Phosphate.Preferred anions are selected from the group of halides and halogen-containing compounds, the group of carboxylic acids, the group of sulfates, sulfites and sulfonates and the group of phosphates.

Bevorzugte Anionen sind Chlorid, Bromid, lodid, SCN", OCN", CN", Acetat, CrC4 Alkyl- sulfate, Ra-COO", R3SO3 ", RaRbPO4 ", Methansulfonate, Tosylat, Ci-C4 Dialkylphospha- te, Hydrogensulfat oder Tetrachloraluminat.Preferred anions are chloride, bromide, iodide, SCN " , OCN " , CN " , acetate, C r C 4 alkyl sulfates, R a -COO " , R 3 SO 3 " , R a R b PO 4 " , methanesulfonates, Tosylate, Ci-C 4 Dialkylphospha- te, hydrogen sulfate or tetrachloroaluminate.

Besonders bevorzugt als Kationen sind Imidazoliumionen (Ie), Imidazoliniumionen (Im) beziehungsweise (Im'), Pyrrolidiniumionen (Is), Ammoniumionen (Iu) und Choliniumio- nen (Iw). Davon sind Imidazoliumionen (Ie) und Imidazoliniumionen (Im) beziehungsweise (Im') besonders bevorzugt und insbesondere sind Imidazoliumionen (Ie) bevor- zugt.Imidazolium ions (Ie), imidazolinium ions (Im) or (Im '), pyrrolidinium ions (Is), ammonium ions (Iu) and cholinium ions (Iw) are particularly preferred as cations. Of these, imidazolium ions (Ie) and imidazolinium ions (Im) or (Im ') are particularly preferred, and in particular, imidazolium ions (Ie) are preferable.

Ganz besonders bevorzugt als Kationen sind Dialkylimidazoliumkationen, bei denen die beiden Alkylgruppen gleich oder verschieden, verzweigt oder unverzweigt, mit ein oder mehreren Phenylgruppen substituiert oder unsubstituiert sein können und 1 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen. Bevorzugt davon sind Benzylmethylimidazolium, He- xymethylimidazolium, Butylmethylimidazolium, Ethylmethylimidazolium. Ganz besonders bevorzugt ist das Kation Ethylmethylimidazolium.Very particularly preferred as cations are dialkylimidazolium cations in which the two alkyl groups, identical or different, branched or unbranched, may be substituted or unsubstituted by one or more phenyl groups and have 1 to 6 carbon atoms. Preferred of these are benzylmethylimidazolium, hexymethylimidazolium, butylmethylimidazolium, ethylmethylimidazolium. Most preferably, the cation is ethylmethylimidazolium.

Bevorzugt als Anionen werden Halogenide eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt als Anion ist Chlorid. Wenn als Lösungsmittel eine ionische Flüssigkeit eingesetzt wird, so ist insbesondere Ethylmethylimidazolium-Chlorid bevorzugt.Preferred anions are halides. Very particularly preferred as the anion is chloride. When an ionic liquid is used as solvent, in particular ethylmethylimidazolium chloride is preferred.

Neben der Verwendung von einer ionischen Flüssigkeit ist es alternativ auch möglich, eine Mischung aus zwei oder mehr ionischen Flüssigkeiten einzusetzen. Bevorzugt wird jedoch nur eine ionische Flüssigkeit eingesetzt.In addition to the use of an ionic liquid, it is alternatively possible to use a mixture of two or more ionic liquids. Preferably, however, only one ionic liquid is used.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der ersten Metallkomponente ein Additiv beigemischt. Durch die Zugabe eines Additivs kann zum Beispiel das Redox-Potential der beteiligten Metallkomponenten und/oder die Kinetik der Redox-Reaktion beeinflusst werden.In a preferred embodiment, an additive is added to the first metal component. By adding an additive, for example, the redox potential of the metal components involved and / or the kinetics of the redox reaction can be influenced.

Zur Beeinflussung des Redox-Potentials und/oder der Kinetik der direkten Redox- Reaktion werden vorzugsweise komplexierende Additive eingesetzt. Als komplexieren- de Additive eignen sich alle dem Fachmann bekannten Komplexbildner. Derartige Komplexbildner sind üblicherweise ionische Liganden oder nicht-ionische Liganden. Geeignete nicht-ionische Liganden sind zum Beispiel Ammoniak, Triphenylphosphin, Kohlenmonoxid, Benzol, Butadien, Ethylenamin, Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA), Tartrate, Porphyrinringsysteme wie Chlorophyll oder Hämoglobin oder Kohlenhydrate. Geeignete ionische Liganden sind zum Beispiel CN", SCN", OH", Cl", F", S2".To influence the redox potential and / or the kinetics of the direct redox reaction, complexing additives are preferably used. Suitable complexing additives are all complexing agents known to the person skilled in the art. Such complexing agents are usually ionic ligands or non-ionic ligands. Suitable nonionic ligands are, for example, ammonia, triphenylphosphine, carbon monoxide, benzene, butadiene, ethyleneamine, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), tartrates, porphyrin ring systems such as chlorophyll or hemoglobin or carbohydrates. Suitable ionic ligands are, for example, CN " , SCN " , OH " , Cl " , F " , S 2" .

Die Zugabe von Additiven ist ebenfalls bevorzugt, wenn die unedlere erste Metallkomponente im Lösungsmittel durch die Ausbildung einer Oxidschicht inertisiert wird und ein geeignetes Additiv die Inertisierung verhindern kann.The addition of additives is also preferred if the less noble first metal component in the solvent is rendered inert by the formation of an oxide layer and a suitable additive can prevent the inertization.

Das Additiv, durch das die Inertisierung der ersten Metallkomponente verhindert wird, kann beispielsweise der ersten Metallkomponente zugegeben sein oder alternativ als Additiv im Lösungsmittel enthalten sein.The additive, by which the inertization of the first metal component is prevented, may for example be added to the first metal component or, alternatively, be contained as an additive in the solvent.

Bei Einsatz des nicht-metallischen Trägersubstrates mit der darauf aufgebrachten dünnen, porösen Metallschicht in einer Brennstoffzelle, ist es weiterhin bevorzugt, wenn während und/oder nach dem Ersetzen der ersten Metallkomponente durch das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall ein lonomer aufgebracht wird.When using the non-metallic carrier substrate with the thin, porous metal layer applied thereto in a fuel cell, it is further preferred if an ionomer is applied during and / or after the replacement of the first metal component by the metal to be applied to the carrier substrate.

Durch das Aufbringen des lonomers auf das aufzubringende Metall wird die ionische Ankopplung von Bereichen der Katalysatorschicht, die nicht im direkten Kontakt mit der Membran stehen, verbessert. Als lonomere in diesem Zusammenhang werden ionischleitende Polymere verstanden.By applying the ionomer to the metal to be applied, the ionic coupling of regions of the catalyst layer which are not in direct contact with the membrane is improved. As ionomers in this context are meant ionically conductive polymers.

Das Aufbringen der lonomere kann während des Ersetzens der ersten Metallkomponente durch das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall erfolgen. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn das lonomer ebenfalls in der das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall enthaltenden Lösungsmittel enthalten ist. Durch diese Vorgehensweise wird das Verfahren weiter vereinfacht. Zudem kann das lonomer auch die Konzentration an der Redox-Reaktion beteiligten Reaktionspartner im Lösungsmittel verändern und die Redox-Potentiale günstig beeinflussen.The application of the ionomers can take place during the replacement of the first metal component by the metal to be applied to the carrier substrate. In this case it is preferred if the ionomer is likewise contained in the solvent containing the metal to be applied to the carrier substrate. This procedure further simplifies the process. In addition, the ionomer can also change the concentration of the reactants involved in the redox reaction in the solvent and favorably influence the redox potentials.

Wenn das lonomer nach dem Ersetzen der ersten Metallkomponente durch das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall aufgebracht wird, so eignet sich jedes beliebige geeignete Verfahren, mit dem ein lonomer aufgebracht werden kann. Das Auf- bringen des lonomeren kann zum Beispiel durch Drucken, Sprühen, Rakeln, Walzen, Pinseln oder Streichen erfolgen. Hierzu wird das lonomer üblicherweise in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst. Als Lösungsmittel für das lonomer eignen sich zum Beispiel Wasser, ein- und mehrwertige Alkohole, stickstoffhaltige polare Lösungsmittel, Glykole, Glykoletheralkohole oder Glykolether. Insbesondere geeignet sind beispiels- weise Propylenglykol, Dipropylenglykol, Glycerin, Ethylenglykol, Hexylenglykol, Di- methylacetamid, N-Methylpyrrolidon oder Mischungen daraus.When the ionomer is applied after replacement of the first metal component by the metal to be applied to the carrier substrate, any suitable method by which an ionomer can be applied is suitable. The application of the ionomer can take place, for example, by printing, spraying, knife coating, rolling, brushing or brushing. For this purpose, the ionomer is usually dissolved in a suitable solvent. Suitable solvents for the ionomer are, for example, water, mono- and polyhydric alcohols, nitrogen-containing polar solvents, glycols, glycol ether alcohols or glycol ethers. Particularly suitable are, for example, propylene glycol, dipropylene glycol, glycerol, ethylene glycol, hexylene glycol, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone or mixtures thereof.

Geeignete lonomere, die auch das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall aufgebracht werden können, sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in WO 03/054991 beschrieben.Suitable ionomers, which can also be applied to the metal to be applied to the carrier substrate, are known to the person skilled in the art and are described, for example, in WO 03/054991.

Vorzugsweise wird mindestens ein lonomer eingesetzt, das Sulfonsäure-, Carbonsäure- und/oder Phosphonsäuregruppen aufweist. Geeignete Sulfonsäure-, Carbonsäure- und/oder Phosphonsäuregruppe aufweisende lonomere sind dem Fachmann bekannt. Unter Sulfonsäure-, Carbonsäure- und/oder Phosphonsäuregruppen sind Gruppen der Formeln -SO3S, -COOX und -PO3X2 zu verstehen, wobei X H+, NH4 +, NH3R+, NH2R3 +, NHR3 + oder NR4 + bedeutet. Darin ist R ein beliebiger Rest, bevorzugt ein d-Cs-Alkyl, bevorzugt ein d-C4-Alkyl, das gegebenenfalls so substituiert ist, dass unter für Brennstoffzellen üblicherweise vorliegenden Bedingungen Protonen abgegeben werden kön- nen.Preferably, at least one ionomer is used which has sulfonic acid, carboxylic acid and / or phosphonic acid groups. Suitable ionomers containing sulfonic acid, carboxylic acid and / or phosphonic acid groups are known to the person skilled in the art. Sulfonic acid, carboxylic acid and / or phosphonic acid groups are to be understood as meaning groups of the formulas -SO 3 S, -COOX and -PO 3 X 2 , where XH + , NH 4 + , NH 3 R + , NH 2 R 3 + , NHR 3 + or NR 4 + means. In this formula, R is an arbitrary radical, preferably a C 1 -C 5 -alkyl, preferably a C 1 -C 4 -alkyl, which is optionally substituted in such a way that protons can be released under conditions which are usually present for fuel cells.

Besonders bevorzugte lonomere sind Sulfonsäuregruppen enthaltende Polymere, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus perfluorierten sulfonierten Kohlenwasserstoffen, beispielsweise Nafion® der E. I. Dupont De Nemours and Company, sulfonierten aromatischen Polymeren, beispielsweise sulfonierten Polyaryletherketonen wie PoIy- etheretherketonen (sPEEK), sulfonierten Polyetherketonen (sPEK), sulfonierten PoIy- etherketonketonen (sPEKK), sulfonierten Polyetheretherketonketonen (sPEEKK), sulfonierten Polyarylenethersulfonen, sulfonierten Polybenzobisbenzazolen, sulfonierten Polybenzothiazolen, sulfonierten Polybenzimidazolen, sulfonierten Polyamiden, sulfo- nierten Polyetherimiden, sulfonierten Polyphenylenoxiden, beispielsweise Poly-2,6- dimethyl-1 ,4-phenylenoxide, sulfonierten Polyphenylensulfiden, sulfonierten Phenol- Formaldehydharzen, die linear oder verzweigt sein können, sulfonierten Polystyrolen, die linear oder verzweigt sein können, sulfonierten Polyphenylenen und weiteren sulfonierten aromatischen Polymeren.Particularly preferred ionomers are sulfonic acid-containing polymers selected from the group consisting of perfluorinated sulfonated hydrocarbons, for example Nafion® from EI Dupont De Nemours and Company, sulfonated aromatic polymers, for example sulfonated polyaryl ether ketones such as polyether ether ketones (sPEEK), sulfonated polyether ketones (sPEK), sulfonated polyether ketone ketones (sPEKK), sulfonated polyether ether ketone ketones (sPEEKK), sulfonated polyarylene ether sulfones, sulfonated polybenzobisbenzazoles, sulfonated polybenzothiazoles, sulfonated polybenzimidazoles, sulfonated polyamides, sulfonated polyetherimides, sulfonated polyphenylene oxides, for example poly-2,6-dimethyl-1, 4- phenylene oxides, sulfonated polyphenylene sulfides, sulfonated phenolic Formaldehyde resins, which may be linear or branched, sulfonated polystyrenes, which may be linear or branched, sulfonated polyphenylenes and other sulfonated aromatic polymers.

Die sulfonierten aromatischen Polymere können teilweise oder vollständig fluoriert sein.The sulfonated aromatic polymers may be partially or completely fluorinated.

Weitere geeignete sulfonierte Polymere umfassen Polyvinylsulfonsäuren, Copolymere aufgebaut aus Acrylnitril und 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäuren, Acrylnitril und Vinylsulfonsäuren, Acrylnitril und Styrolsulfonsäuren, Acrylnitril und Methacryloxye- thylenoxypropansulfonsäuren, Acrylnitril und Methacryloxyethylenoxytetrafluoroethy- lensulfonsäuren usw.. Die Polymere können wiederum teilweise oder vollständig fluoriert sein. Weitere Gruppen geeigneter sulfonierter Polymere umfassen sulfonierte Po- lyphosphazene wie Poly(sulfophenoxy)phosphazene oder Poly(sulfoethoxy)phos- phazene. Die Polyphosphazen-Polymere können teilweise oder vollständig fluoriert sein. Sulfonierte Polyphenylsiloxane und Copolymere davon, Po- ly(sulfoalkoxy)phosphazene, Poly(sulfotetrafluoroethoxypropoxy)siloxane sind ebenfalls geeignet.Further suitable sulfonated polymers include polyvinylsulfonic acids, copolymers composed of acrylonitrile and 2-acrylamido-2-methyl-1-propanesulfonic acids, acrylonitrile and vinylsulfonic acids, acrylonitrile and styrenesulfonic acids, acrylonitrile and methacryloxyethoxyoxypropanesulfonic acids, acrylonitrile and methacryloxyethyleneoxytetrafluoroethylene sulfonic acids, etc. The polymers can in turn partially or fully fluorinated. Other groups of suitable sulfonated polymers include sulfonated polyphosphazenes such as poly (sulfophenoxy) phosphazenes or poly (sulfoethoxy) phosphazenes. The polyphosphazene polymers may be partially or fully fluorinated. Sulfonated polyphenylsiloxanes and copolymers thereof, poly (sulfoalkoxy) phosphazenes, poly (sulfotetrafluoroethoxypropoxy) siloxanes are also suitable.

BeispieleExamples

VergleichsbeispielComparative example

Eine Gasdiffusionselektrode wird hergestellt, indem durch Siebdruck eine Tinte, die einen auf Kohlenstoff geträgerten Platinkatalysator enthält, auf eine Gasverteilerschicht (SGL 25DC der SGL Carbon) aufgebracht wird. Der auf Kohlenstoff geträgerte Platinkatalysator enthält 30 Gew.-% Platin auf einem Ruß Vulcan XC72. Durch das Aufbringen der Tinte wird eine Platinbeladung von ungefähr 1 ,0 mg/cm2 erhalten. Die durch das Bedrucken erhaltene Gasdiffusionselektrode wurde bei 500C getrocknet und an- schließend in einer Laminierungsvorrichtung bei 1000C laminiert.A gas diffusion electrode is prepared by screen-printing an ink containing a platinum-supported platinum catalyst on a gas diffusion layer (SGL 25DC of SGL Carbon). The supported on carbon platinum catalyst contains 30 wt .-% platinum on a carbon black Vulcan XC72. By applying the ink, a platinum loading of about 1.0 mg / cm 2 is obtained. The gas diffusion electrode obtained by printing was dried at 50 ° C. and then laminated in a laminator at 100 ° C.

Von der so hergestellten Gasdiffusionselektrode wurde die elektrochemische Aktivität durch Sauerstoffreduktion in einer halben Zelle untersucht. Die halbe Zelle wurde mit 85 %iger Phosphorsäure gefüllt. Die Gasdiffusionselektrode wurde als Arbeitselektrode und ein Platindraht als Gegenelektrode geschaltet. Als Referenzelektrode wurde eine reversible Wasserstoffelektrode (RHE) verwendet. Als Feed wurde reiner Sauerstoff zugegeben. Es wurden potentiostatische Messungen der Sauerstoffreduktion bei 800 mV gegenüber der Referenzelektrode bei 140°C durchgeführt. Die Aktivität der Sauerstoffreduktion beträgt 17,4 mA/mgPt.From the gas diffusion electrode thus produced, the electrochemical activity was examined by oxygen reduction in half a cell. Half of the cell was filled with 85% phosphoric acid. The gas diffusion electrode was connected as a working electrode and a platinum wire as a counter electrode. The reference electrode used was a reversible hydrogen electrode (RHE). As feed, pure oxygen was added. Potentiostatic measurements of oxygen reduction at 800 mV versus the reference electrode were performed at 140 ° C. The activity of the oxygen reduction is 17.4 mA / mgPt.

Beispiel 1 Zur Herstellung einer Gasdiffusionselektrode wird eine Gasverteilerschicht (SGL 25DC der SGL Carbon) eingesetzt. Auf die Gasverteilerschicht wird eine Aluminiumschicht durch ein PVD-Verfahren aufgebracht. Die so hergestellte Aluminiumschicht hat eine Schichtdicke von 500 nm.example 1 A gas diffusion layer (SGL 25DC from SGL Carbon) is used to produce a gas diffusion electrode. An aluminum layer is applied to the gas diffusion layer by a PVD process. The aluminum layer produced in this way has a layer thickness of 500 nm.

Die mit Aluminium beschichtete Gasverteilerschicht wird in eine Platin enthaltende Lösung getaucht. Die Platin enthaltende Lösung wird hergestellt durch Lösen von H2PtCIo in einer ionischen Flüssigkeit, die 1 ,0 mol Ethylmethylimidazol und 1 ,5 mol AICI3 ent- hält. Die mit Aluminium beschichtete Gasverteilerschicht verbleibt 2 Stunden bei 1000C in der Lösung. In dieser Zeit wird das Aluminium oxidiert und Platin in Form von Pt (IV) wird reduziert. Danach wird die schwarze, mit Platin beschichtete Gasverteilerschicht in Acetonitril und Wasser gespült. Anschließend erfolgt eine Trocknung an Luft. Auf die getrocknete, mit Platin beschichtete Gasverteilerschicht wird eine Nafion®-Lösung ge- sprüht. Die lonomerbeladung beträgt 0,2 mg/cm2.The aluminum coated gas diffusion layer is dipped in a solution containing platinum. The platinum-containing solution is prepared by dissolving H 2 PtClO in an ionic liquid containing 1.0 mol of ethylmethylimidazole and 1.5 mol of AlCl 3 . The aluminum-coated gas distribution layer remains 2 hours at 100 0 C in the solution. During this time, the aluminum is oxidized and platinum in the form of Pt (IV) is reduced. Thereafter, the black, platinum-coated gas distribution layer is rinsed in acetonitrile and water. This is followed by drying in air. A Nafion® solution is sprayed on the dried, platinum-coated gas distribution layer. The ionomer charge is 0.2 mg / cm 2 .

Die so hergestellte Gasdiffusionselektrode wurde durch Röntgendiffraktometrie untersucht. Es zeigte sich, dass die Platinpartikel, die auf der Gasverteilerschicht abgeschieden wurden eine Größe von ungefähr 5 bis 7 nm aufweisen. Untersuchungen mit Rasterelektrodenmikroskop und Transmissionselektronenmikroskop zeigten, dass die poröse Platinschicht mit einigen Agglomeraten auf der Oberfläche der Gasverteilerschicht gebildet wurde und einzelne Platinpartikel in die Gasverteilerschicht dispergiert sind. Die Dicke der Platinschicht ist kleiner als 2 μm. Die gemessene Beladung an Platin lag bei 0,8 mg/cm2.The gas diffusion electrode thus prepared was examined by X-ray diffractometry. It was found that the platinum particles deposited on the gas diffusion layer have a size of about 5 to 7 nm. Scanning electron microscope and transmission electron microscope investigations showed that the porous platinum layer was formed with some agglomerates on the surface of the gas diffusion layer and individual platinum particles were dispersed in the gas diffusion layer. The thickness of the platinum layer is less than 2 μm. The measured loading of platinum was 0.8 mg / cm 2 .

Durch das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich somit eine sehr viel dünnere Katalysatorschicht herstellen. Die Katalysatorschicht weist eine Platinbeladung auf, die 20 % niedriger ist als die der aus dem Stand der Technik bekannten Katalysatorschicht. Die gemessene Aktivität der Sauerstoffreduktion beträgt 16,7 mA/mg Pt. Es zeigt sich, dass die geringere Platinbeladung nur zu einer minimalen Verringerung der Aktivität der Katalysatorschicht führt. Somit führt eine um mehr als 96 % reduzierte Dicke der Katalysatorschicht nicht zu einem merkbaren Funktionsverlust der Elektrode.The process according to the invention thus makes it possible to produce a much thinner catalyst layer. The catalyst layer has a platinum loading that is 20% lower than that of the catalyst layer known in the art. The measured activity of oxygen reduction is 16.7 mA / mg Pt. It turns out that the lower platinum loading leads only to a minimal reduction in the activity of the catalyst layer. Thus, a thickness of the catalyst layer reduced by more than 96% does not lead to a noticeable loss of function of the electrode.

Beispiel 2Example 2

Es wird eine Gasdiffusionselektrode entsprechend Beispiel 1 hergestellt, jedoch wird anstelle der Gasverteilerschicht SGL 25DC eine Gasverteilerschicht H2315 1X11 C45 der Freudenberg AG eingesetzt. Die Dicke der aufgetragenen Aluminiumschicht beträgt 200 nm und die Aluminium-beschichtete Gasverteilerschicht wird für 20 min bei einer Temperatur von 1000C in eine Platinlösung mit einem Platingehalt von 0,075 Gew.-% Platin getaucht. Es bildet sich eine Platinschicht mit einer Schichtdicke von 700 nm aus und die darin enthaltenen Platinpartikel weisen eine Größe von 3,7 nm aauuff.. DDiiee PPllaattiinnbbeellaadduunngg bbeetträgt 0,42 mg/cm2 und die gemessene Sauerstoff-Aktivität in der Halbzelle 35 mA/mg Pt. A gas diffusion electrode according to Example 1 is produced, but instead of the gas diffusion layer SGL 25DC, a gas diffusion layer H2315 1X11 C45 from Freudenberg AG is used. The thickness of the applied aluminum layer is 200 nm and the aluminum-coated gas diffusion layer is immersed for 20 min at a temperature of 100 0 C in a platinum solution with a platinum content of 0.075 wt .-% platinum. It forms a platinum layer with a layer thickness from 700 nm and the platinum particles contained therein have a size of 3.7 nm. The PPllaattiinnbbeellaadduunngg bbeet carries 0.42 mg / cm 2 and the measured oxygen activity in the half cell is 35 mA / mg Pt.

Claims

Patentansprüche claims 1. Verfahren zum Aufbringen eines Metalls auf ein Trägersubstrat zur Herstellung einer dünnen, porösen Schicht, folgende Schritte umfassend:A method of applying a metal to a carrier substrate to produce a thin, porous layer, comprising the steps of: (a) Aufbringen einer ersten Metallkomponente auf das Trägersubstrat, wobei die erste Metallkomponente unedler ist als das aufzubringende Metall,(a) applying a first metal component to the carrier substrate, wherein the first metal component is less noble than the metal to be applied, (b) Ersetzen der in Schritt (a) aufgebrachten ersten Metallkomponente durch das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall durch eine Redox-(b) replacing the first metal component applied in step (a) with the metal to be applied to the carrier substrate by means of a redox Reaktion.Reaction. 2. Verfahren gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallkomponente ein Metall der 3. bis 5. Hauptgruppe oder ein Metall der Nebengrup- penelemente der ersten Periode des Periodensystems der Elemente ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the first metal component is a metal of the 3rd to 5th main group or a metal of the subgroup elements of the first period of the periodic table of the elements. 3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallkomponente ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Eisen, Cobalt, Nickel, Kupfer und Zink.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the first metal component is selected from the group consisting of aluminum, iron, cobalt, nickel, copper and zinc. 4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall katalytisch aktiv ist.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the metal to be applied to the carrier metal is catalytically active. 5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Platin, Palladium, Rhuthenium und Gold.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the metal to be applied to the carrier substrate is selected from the group consisting of platinum, palladium, ruthenium and gold. 6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Trägersubstrat Kohlenstoff, ein Polymer oder eine Keramik ist.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the non-metallic carrier substrate is carbon, a polymer or a ceramic. 7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das nichtmetallische Trägermaterial eine Gasverteilerschicht oder eine Membran ist, wie sie in Brennstoffzellen eingesetzt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the non-metallic carrier material is a gas distributor layer or a membrane, as it is used in fuel cells. 8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallkomponente aus der Dampfphase auf das nichtmetallische Trägersubstrat aufgebracht wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the first metal component is applied from the vapor phase to the non-metallic carrier substrate. 9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Metallkomponente durch ein PVD-Verfahren, CVD-Verfahren oder durch Sputtern auf das nichtmetallische Trägersubstrat aufgebracht wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the first metal component is applied by a PVD method, CVD method or by sputtering on the non-metallic carrier substrate. 10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Redox-Reaktion, in der die erste Metallkomponente durch das auf das nichtmetallische Trägersubstrat aufzubringende Metall ersetzt wird, in einem Lösungsmittel durchgeführt wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the redox reaction in which the first metal component is replaced by the metal to be applied to the non-metallic support substrate, is carried out in a solvent. 1 1. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel eine ionische Flüssigkeit ist.1 1. A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the solvent is an ionic liquid. 12. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Ethyl-Methyl-Imidazolium-Chlorid ist.12. The method according to any one of claims 1 to 1 1, characterized in that the solvent is ethyl-methyl-imidazolium chloride. 13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Metallkomponente ein Additiv beigemischt wird.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the first metal component, an additive is added. 14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Additiv ein Komplexbildner ist.14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the additive is a complexing agent. 15. Verfahren gemäß Ansprurch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Komplexbildner ein ionischer Ligand oder ein nicht-ionischer Ligand ist.15. The method according to Ansprurch 14, characterized in that the complexing agent is an ionic ligand or a non-ionic ligand. 16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass während und/oder nach dem Ersetzen der ersten Metallkomponente durch das auf das Trägersubstrat aufzubringende Metall ein lonomer aufgebracht wird. 16. The method according to any one of claims 1 to 15, characterized in that an ionomer is applied during and / or after the replacement of the first metal component by the metal to be applied to the carrier substrate metal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3616411A (en) * 1968-09-16 1971-10-26 Gen Electric Partial pressure sensor
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EP1653535A1 (en) * 2004-10-28 2006-05-03 Samsung SDI Co., Ltd. Catalyst for fuel cell, method for preparing the same, and membrane-electrode assembly and fuel cell system comprising the same

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