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Die Umsätze der Merck-Gruppe stiegen im Jahr 2011 um 11 % auf 10,3 Mrd. Euro im Vergleich zu 9,3 Mrd. Euro im Jahr 2010. Hauptverantwortlich dafür war die Akquisition des US-Laborausrüsters Millipore im Juli 2010.
Die Mitarbeiterzahl betrug 40 676 am 31. Dezember 2011, 14 mehr als im Jahr zuvor. Im nächsten Jahr könnten es im Zuge von Sparmaßnahmen weniger sein. Genaueres ist noch nicht bekannt.
Die Aufwendungen für Forschung und Entwicklung (F+E) lagen mit 1,5 Mrd. Euro um 9 % höher als im Vorjahr. Dies beruht auf Studien zu Arzneimittelkandidaten der Sparte Merck Serono und Forschungs- und Entwicklungsleistungen im Zusammenhang mit der Rückgabe der Rechte für das Parkinson-Mittel Safinamid an Newron Pharmaceuticals. Der F+E-Anteil für Chemie betrug 17 %.
Das operative Ergebnis sank wegen Abschreibungen auf Millipore und das Pharmageschäft um 12 % auf 985 Mio. Euro. Das Ergebnis nach Steuern betrug 629 Mio. Euro und lag damit 2 % unter dem Ergebnis des Vorjahrs.
Merck Seronos Umsätze stiegen um 3 % auf 5,9 Mrd. Euro. Organisch, also um Währungseffekte und Veräußerungen bereinigt, wuchsen die Gesamterlöse der Sparte um 5 %. Die Umsätze für Rebif zur Behandlung der schubförmigen Form der Multiplen Sklerose nahmen wegen höherer Umsätze in den USA organisch um 3 % auf 1,7 Mrd. Euro zu. Aufgrund von Zuwächsen in den aufstrebenden Märkten legten die Umsatzerlöse des zielgerichteten Krebstherapeutikums Erbitux organisch um 4 % auf 855 Mio. Euro zu. Die Umsätze der Sparte Consumer Health Care stiegen im Jahr 2011 um 5 % auf 496 Mio. Euro, vor allem in entwickelten und aufstrebenden Märkten sowie wegen stärkerer Nachfrage nach Produkten wie den Vitaminpräparaten Bion3 (+ 17 %) und Kytta/Flexagil (+ 18 %). Merck Millipore erhöhte die Umsätze auf 2,4 Mrd. Euro (+ 48 %). Organisch, also ohne Akquisitions- und Währungseinflüsse waren dies 4 %. Währungseffekte schmälerten die Umsätze um 1 %, Akquisitionen und Veräußerungen steigerten sie um 45 %. Die Umsätze der Geschäftseinheit Liquid Crystals stiegen um 9 % auf 1,1 Mrd. Euro. Höhere Absatzvolumina kompensierten zunehmenden Preisdruck. Seit November 2011 betreibt Merck ein Flüssigkristall-Anwendungslabor in China. Geringere Volumina und ein Nachfragerückgang ließen die Umsätze der Geschäftseinheit Pigments &amp; Cosmetics um 5 % auf 372 Mio. Euro zurückgehen. MB


<h2>Karl-Ludwig Kley, Vorsitzender der Merck-Geschäftsleitung</h2>
Nachrichten aus der Chemie: Sie gehen für die Jahre 2012 und 2013 davon aus, dass der Umsatz steigt. Wie wollen Sie das bewerkstelligen?
Karl-Ludwig Kley: 2012 steht im Zeichen des Effizienz- und Kostensenkungprogramms. Dazu kann ich aber noch keine Zahlen nennen. Aus organischem Geschäft ergibt sich weiteres Wachstum wie mehr Volumen an Liquid Crystals.
Nachrichten: Fürchten Sie bei den Flüssigkristallen den Wettbewerb mit Oleds, den organischen Leuchtdioden?
Kley: Gegenüber Oleds werden die Flüssigkristalle auf absehbare Zeit dominierend bleiben, denn die Anwender haben in diese Technik investiert. Der Wettbewerb mit Oleds wird zunehmen, aber nicht in diesem Jahr.
Nachrichten: Bei Merck Serono sank die Ebit-Marge, also das Verhältnis von Gewinn vor Zinsen und Steuern und Umsatz von 11 % auf 6 %. Wie wollen Sie das wieder verbessern?
Kley: Wir werden unsere internationalen Aktivitäten etwas zurücknehmen, weil wir da nicht wettbewerbsfähig sind. Vor allem setzen wir auch hier den Fokus auf Effizienzsteigerung.

Artikel

Merck: zufrieden mit Rekord

Die Umsätze der Merck-Gruppe stiegen im Jahr 2011 um 11 % auf 10,3 Mrd. Euro im Vergleich zu 9,3 Mrd. Euro im Jahr 2010. Hauptverantwortlich dafür war die Akquisition des US-Laborausrüsters Millipore im Juli 2010. Die Mitarbeiterzahl betrug 40 676 am 31. Dezember 2011, 14 mehr als im Jahr zuvor....

Prof.Dr.

Die Struktur der Schichtchalkogenide mit der allgemeinen Formel MQ2 (M = Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W) kennzeichnet ein sandwichartiger Aufbau mit der Abfolge Q-M-Q. Zwischen den Schichten wirken bei den meisten Verbindungen nur schwache Van-der-Waals-Kräfte. Die physikalischen Eigenschaften dieser Verbindungen reichen von Halbleiter- bis zu Supraleitereigenschaften. Bei einigen Schichtchalkogeniden sind unterhalb von Raumtemperatur Ladungsdichtewellen zu beobachten. In den meisten Dichalkogeniden ist das Metallzentrum oktaedrisch von Q2— umgeben, in einigen Verbindungen wie in MoS2 liegt eine trigonal-prismatische Umgebung von Q2—-Anionen vor (Abbildung 1).
In den 70er und 80er Jahren des letzten Jahrtausends wurden die Dichalkogenide intensiv untersucht — die Studien umfassten ihr Interkalationsverhalten, die Bindungsverhältnisse sowie das grundlegende Verständnis der zum Teil ungewöhnlichen physikalischen Eigenschaften. Außerdem wurde ihre Eignung als Wirt-Gast-Komplexe zur Variation der Eigenschaften überprüft und wie sich ihre Eigenschaften gezielt ändern lassen.


<h2>Neues Interesse</h2>
Von allen MQ2-Verbindungen erlangte nur MoS2 technische Bedeutung als Schmiermittel und als Entschwefelungskatalysator (HDS). Lange Zeit standen Dichalkogenide nicht mehr im Fokus der Forschung. Das änderte sich nach der Entdeckung der Fullerene und der Kohlenstoffnanoröhren deutlich. Dichalkogenide sind strukturell Graphitanaloga. Mit verschiedenen Synthesestrategien entstehen fullerenartige MQ2-Verbindungen und MQ2-Nanoröhren.
Nach der Herstellung von Graphenmonoschichten1 war es nahezu logisch, Synthesestrategien zu entwickeln, um graphenartige MQ2-Schichten zu erhalten. Diese Einzelschichtdichalkogenide sollten im Vergleich zum Volumenmaterial völlig neuartige chemische und physikalische Eigenschaften aufweisen.
Ein besonderes Interesse der Forschung an MoS2 lässt sich mit den hervorragenden Eigenschaften von nanoskopischem MoS2 für die Entschwefelungskatalyse,2 zur photokatalytischen Wasserstofferzeugung3 oder für tribologische Anwendungen4 erklären. Als Volumenmaterial hat MoS2 eine indirekte Bandlücke von 1,23 eV und eine direkte Bandlücke von 1,69 bis 1,74 eV.5 Mit abnehmender Zahl an MoS2-Schichten geht diese indirekte Bandlücke in eine direkte über mit einem Wert von 1,8 eV6 (Abbildung 2) — im Gegensatz zu Graphen, das keine Bandlücke aufweist.


<h2>Synthesewege</h2>
Für mögliche Anwendungen graphenartiger MQ2 eignet sich die mechanische Spaltung (Scotch-Tape-Methode) der Schichten nicht, da die erhaltenen Mengen zu gering sind. Um große Mengen an graphenartigem MoS2 herzustellen, wurden daher andere Synthesemethoden entwickelt (Abbildung 3).
Mit dem Syntheseweg (1) lässt sich MoS2 im Grammmaßstab herstellen.7 Die Synthesewege (2) und (3) sind nicht auf MoS2 beschränkt und beispielsweise auf WS2 übertragbar, während Route (4) nur mit MoO3 erfolgreich ist.8 Nach Methode (2) wurden schon im Jahr 1986 Einzelschichten von MoS2 synthetisiert und mit Röntgenbeugung charakterisiert.9 Die Abwesenheit der Reflexe (002), (103) und (105) im Röntgenpulverdiffraktogramm war ein deutliches Indiz für Einzelschichten. Allerdings ist die Prozedur nach (2) zeitaufwendig, die Li-Interkalation muss in Abwesenheit von Feuchtigkeit durchgeführt werden und die Ausbeuten sind gering. Bei der Li-Interkalation ändert sich auch die Umgebung um Mo von trigonal-prismatisch nach oktaedrisch (Abbildung 4); außerdem ist sie mit einem Übergang in den metallischen Zustand verbunden.
Mit Röntgenpotoemissions(XPS)- und Photolumineszenzuntersuchungen an ultradünnen MoS2-Filmen wurde nachgewiesen, dass mäßiges Erhitzen die 2H-Modifikation rückbildet (Abbildung 5).10
Über elektrochemische Li-Interkalation lassen sich MoS2-, WS2-, TiS2-, TaS2- und ZrS2-Nanoschichten darstellen (Abbildung 6).11 Mit dieser Methode entstehen große Mengen von Einzelschichtdichalkogeniden; für MoS2 beträgt die Ausbeute 92 %.
Einen anderen Weg, die Lösungsmittel-Exfoliation, schlugen Coleman et al. ein. Lösungsmittel mit Oberflächenspannungen im Bereich von 40 mJ·m—2 minimieren die Energie für die Exfoliation und bei der ultraschallunterstützen Synthese entstehen stabile kolloidale Suspensionen mit Konzentrationen von 0,3 mg·mL—1 für MoS2 und 0,15 mg·mL—1 für WS2.
Mit Sprühen oder Vakuumfiltration hergestellte Filme sind etwa 3 bis 12 nm dick, sie enthalten also zwischen 5 und 20 MoS2-Einzelschichten. Die stabilen Suspensionen eignen sich auch für Komposite wie MoS2/SWNT (SWNT: single-walled Carbon Nanotube). Die Charakterisierung der thermoelektrischen Eigenschaften eines frei stehenden WS2/SWNT-Films ergab eine außerordentliche Zunahme des Power-Factors (S2·ρ, S = Seebeck-Koeffizient; ρ = dc-Leitfähigkeit) von zirka 0,2 W·K—2·m—1 für einen fehlgeordneten reinen WS2-Film auf über 100 W·K—2·m—1 für einen WS2/SWNT-Film.12
Eine ähnliche Synthesestrategie verfolgten auch Zhang et al.,13 wobei sie Wasser-Ethanol-Gemische unterschiedlicher Konzentration für die Exfoliation mit Ultraschallunterstützung verwendeten. Mit dieser Methode entstehen sehr dünne Blättchen mit Abmessungen von 100 nm bis zu einigen μm, die aus drei bis vier Einzelschichten (MoS2, WS2) bestehen. Mit den Dispersionen lassen sich elektrophoretisch Filme auf Indiumzinnoxid (ITO) abscheiden, die je nach eingestrahlter Lichtintensität sehr ausgeprägt ihren Photostrom ändern. Photoströme von 0,42 und 1,92 mA wurden für MoS2 bzw. WS2 gemessen. Unter den gleichen Bedingungen zeigten Spin-Coated-Filme aus MoS2- und WS2-Volumenmaterial Werte von 0,07 und 0,08 mA.


<h2>Eigenschaften</h2>
Mit Wasser, Ultraschall und grenzflächenaktiven Substanzen sind die meisten Dichalkogenide dispergierbar; sie bleiben so über lange Zeit stabil. Bei einem pH-Wert von 7 ist beispielsweise das Zeta-Potenzial von mit Na-Cholat stabilisierten MoS2-Schichten über Wochen stabil bei — 40 mV und robust gegen pH-Wertschwankungen.14 Mit solchen stabilen Dispersionen lassen sich durch Vakuumfiltration Filme mit Dicken zwischen wenigen Nanometern bis einige Dutzend Mikrometer herstellen. Für einen solchen MoS2-Film beträgt die optische Bandlücke etwa 1,6 eV und im Ramanspektrum werden die zwei intensiven Resonanzen bei zirka 375 und 405 cm—1 beobachtet. Beide Ergebnisse sind deutliche Hinweise darauf, dass unverzerrtes 2H-MoS2 vorliegt.
Der Nachweis für das Vorhandensein von Einzelschichten lässt sich beispielsweise mit Rasterkraftmikroskopie (AFM) führen (Abbildung 7, S. 423).6 Dafür werden Filme auf Substraten wie Si/SiO2 deponiert und anschließend die Höhe des Films ausgemessen.
Wie erwähnt eignen sich auch Photolumineszensmessungen (PL), um sehr dünne MoS2-Schichten nachzuweisen.15 Dabei hängt die energetische Lage des PL-Peaks mit der niedrigsten Energie deutlich von der Zahl der Schichten ab (Abbildung 8).
Mit MoS2-Nanoplättchen (hergestellt über Syntheseweg 1 aus Abb. 3, S. 423) als Anodenmaterial in Li-Batterien wurde über eine reversible Kapazität von etwa 900 mA·h·g—1 berichtet. Der maximale Li-Gehalt beträgt zirka 6,6 in LixMoS2.7) Dieser hohe Li-Gehalt ist chemisch schwer erklärbar; die Autoren führen ihn auf den großen Interschichtabstand von 0,69 nm zurück. Bei den elektrochemischen Untersuchungen fanden sie Hinweise auf einen Phasenübergang erster Ordnung, der auf dem strukturellen Übergang von 2H-MoS2 zu 1T-MoS2 beruht.
Eine noch bessere Performance erzielen Komposite aus Einzelschicht-MoS2, Graphen und amorphem Kohlenstoff (SL-MoS2/ G@a-C, 1:1). Dieses Komposit entsteht unter hydrothermalen Bedingungen in einer Ein-Topf-Synthese (Abbildung 9).16 Das Material erreicht eine reversible Kapazität von 1116 mA·h·g—1. Außerdem nimmt die Kapazität nach 250 Lade- und Entladezyklen nur geringfügig auf etwa 800 mA·h·g—1 ab. Auch die Zyklenstabilität ist bei hoher Stromdichte von 1000 mA·g—1 gut (Abbildung 10).16)
Die elektrischen Eigenschaften ultradünner MoS2-Schichten und deren Eignung für Transistoren haben viel versprechende Ergebnisse erbracht. Mit der Scotch-Tape-Technik hergestellte MoS2-Schichten (n-Typ-Halbleiter) wurden auf Si/SiO2 (270 nm) aufgebracht und mit 50 nm dicken Goldelektroden kontaktiert. Die Ladungsträgermobilität betrug etwa 0,1 bis 10 cm2·V—1·s—1 und ähnelt Daten aus der Literatur. Wird als Gateoxid HfO2 anstatt SiO2 benutzt, ließ sich ein Feldeffekttransistor mit MoS2 als Leitungskanal (Dicke: 0,65 nm) realisieren (Abbildung 11). Das An-Aus-Verhältnis war größer als 1·108 und die Ladungsträgermobilität betrug 200 cm2·V—1·s—1.17 Diese Werte ähneln denen einer 2 nm dicken Si-Schicht, allerdings lassen sich keine Si-Schichten von 0,65 nm herstellen. Abschätzungen haben ergeben, dass Feldeffekttransistoren basierend auf 0,65 nm dicken MoS2-Kanälen etwa 100 000 Mal weniger Energie verbrauchen als ein traditioneller, auf Silicium basierender Transistor.
Mittlerweile sind eine Reihe weiterer Arbeiten erschienen, die über bemerkenswerte Eigenschaften von Einzelschicht-MQ2-Verbindungen berichten. In den nächsten Jahren sind erhebliche Fortschritte bei der Synthese und Anwendung solcher Materialien zu erwarten.


— — — Dichalkogenide galten als annähernd ausgeforscht. Als strukturelle Graphitanaloga rückten sie dann erneut in den Mittelpunkt des Interesses, als die besonderen Eigenschaften von Graphen bekannt wurden.
Wie Graphen zeigen auch Einzelschichtdichalkogenide im Vergleich zum Volumenmaterial völlig neue chemische und physikalische Eigenschaften.
Ultradünne MoS2-Schichten eignen sich beispielsweise für Transistoren oder andere elektronische Bauteile.


— — — Wolfgang Bensch, Jahrgang 1953, ist seit dem Jahr 1997 Professor für anorganische Chemie an der Universität Kiel. Seine Forschungsinteressen umfassen die Solvothermalsynthese, Phasenwechselmaterialien, die Entwicklung neuer Batterie-Materialien, die In-situ-Verfolgung der Bildung kristalliner Feststoffe, die Synthese neuer Materialien durch Dünnfilmtechnik sowie die Darstellung anorganisch-organischer Hybrid-Verbindungen auf Basis von porösen Silica-Materialien. Er ist Koordinator des DFG-Schwerpunktprogramms 1415 “Kristalline Nichtgleichgewichtsphasen” und Vorsitzender der GDCh-Fachgruppe Festkörperchemie und Materialforschung. <a href="mailto:wbensch@ac.uni-kiel.de">wbensch@ac.uni-kiel.de</a>



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Merck: zufrieden mit Rekord

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