Phasenbildung und Phasenumwandlung von Chalkogenidometallaten in Ionischen Flüssigkeiten

• Antragstellerin: Professorin Dr. Stefanie Dehnen
• Fachliche Zuordnung: Festkörper- und Oberflächenchemie, Materialsynthese ; Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung ; Theoretische Chemie: Moleküle, Materialien, Oberflächen
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 233915518

Innerhalb des Projekts soll die Bildung neuer Chalkogenidometallat-Phasen und deren gegenseitige Umwandlung unter Ionothermalbedingungen studiert werden. Die Phasenumwandlungen sollen durch kleine Veränderungen der Reaktionsbedingungen herbeigeführt werden: Temperaturänderungen und die Wahl der Prekursoren, der ionischen Flüssigkeiten und weiterer Additive. Die Zielverbindungen beinhalten binäre oder multinäre anionische Substrukturen mit Elementkombinationen der folgenden Gruppen (M = Übergangsmetall): 14/16, M/14/16 und 13/16. Netzwerke mit solchen Elementkombinationen sollten interessante Materialeigenschaften aufweisen, da sie elektronische Eigenschaften von Halbleitern mit strukturellen Eigenschaften von Zeolith-artigen Verbindungen vereinen. Als Erweiterung ist auch die Untersuchung von anionischen Motiven der Elementkombinationen 14/15 und M/14/15 angedacht, die vielversprechende Prekursoren zur Synthese neuer, metastabiler intermetallischer Phasen darstellen. Erste Voruntersuchungen bestätigen das Auftreten intermediärer Phasen mit binären Gruppe 14/16-Anionen, die nur in ganz bestimmten Temperaturbereichen existent sind. Um einen tieferen Einblick in die Prozesse bei der Phasenbildung und -umwandlung, die Stabilität versus Metastabilität und damit ein umfassendes Verständnis dieser Systeme zu erhalten, die bisher nur exemplarisch unter Ionothermalbedingungen studiert wurden, planen wir quantenchemische Studien auf hohem Niveau unter Verwendung von DFT-Methoden. Die Interaktionen innerhalb des Schwerpunktprogramms werden den Austausch von Wissen und Kooperationen mit verschiedenen Arbeitsgruppen zu experimentellen und theoretischen Themen umfassen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1415: Kristalline Nichtgleichgewichtsphasen - Präparation, Charakterisierung und in situ-Untersuchung der Bildungsmechanismen