Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung von NH4-Zeolithen sowie deren Beziehung zu ihren Wasserstoff Formen

• Antragsteller: Professor Dr. Reinhard X. Fischer
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 239879444

Zeolithe gehören zu den wichtigsten Materialklassen mit hohem Anwendungspotential als Katalysatoren, Adsorbenzien und Ionentauscher. Ammonium getauschte Zeolithe haben eine große Bedeutung in der Vorstufe zur Herstellung von H-Zeolithen als Hauptvertreter der zeolithischen Katalysatoren. Wir haben über 5000 Datensätze von Zeolithstrukturen in einer standardisierten Aufstellung in unserer Datenbank erfasst, wodurch wir in der Lage sind, vergleichende Studien durchzuführen. Es ist unser Ziel, NH4-getauschte Zeolithe mittels Einkristall-Strukturanalysen genauestens zu charakterisieren und die Ergebnisse zur kristallchemischen Umgebung von Ammonium mit anderen NH4 Zeolithen aus unserer Datenbank zu vergleichen. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Rolle des Ammonium im Kalzinierungsprozess zur Herstellung von H-Zeolithen. In diesem Zusammenhang werden zusätzliche Untersuchungen zum Deammonisierungsprozess an ausgewählten Zeolithen durchgeführt. Die Ergebnisse werden mit den Strukturdaten in unserer Datenbank korreliert, verbunden mit einer umfassenden Analyse der Wasserstoffbindungen in NH4 Zeolithen und einer vergleichenden Analyse der Gerüstflexibilitäten von H-Zeolithen. Letztendlich werden die Ergebnisse auch eine Neubestimmung des Ionenradius von NH4 in Zeolithen ermöglichen. Die Charakterisierung erfolgt mittels Röntgen Pulverdiffraktometrie und Einkristalldiffraktometrie, Transmissionselektronenmikroskopie, Rasterelektronenmikroskopie mit EDX, IR Spektroskopie und Festkörper NMR Spektroskopie. Deuterium getauschte Proben werden gegebenenfalls mit Neutronenbeugungsmethoden untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Beteiligte Person: Professor Dr. Werner H. Baur